المركبات الفضائية واحدة من أكثر الأسرار التي تعتبر لغز للانسان العادي فالأشخاص التابعين لوكالات الفضاء سواء كانوا رواد فضاء أو جمعوا معلومات خلال الدراسة والمتابعة توصلوا للكثير من الأسرار عن صناعة المركبة الفضائية وتأهيلها للانطلاق من الأرض حتى تصل الفضاء بأمان ولكن الانسان المهتم بأسرار الكون والفضاء لايعرف طريقة عملها وسرعتها حتي تصل الي وجهتها بنجاح قاطعة الألف من الكيلومترات وكيف يحافظ تصميم المركبة الفضائية علي سلامة طاقم المركبة من رواد الفضاء وتوضح "البوابة نيوز" اسرار المركبة وعملها.
التقدم التكنولوجي المبهر الذي وصل اليه الانسان في العصر الحديث احد علاماته هي صعود الانسان الفضاء، بعد أن كان حلمه في بدايات القرون الماضية هو الحصول علي وسيلة نقل تمكنه من قطع بضعة كيلو مترات علي الأرض، والمركبة الفضائية هي مركبة أو آلة مصممة للطيران في الفضاء الخارجي وتتعدد الأهداف المحددة لها بإختلاف أنواعها وتركيبها، وللمركبات الفضائية دور كبير في إستكشاف الفضاء فمن خلال تلك الرحلات تم إكتشاف الكثير من أسرار الفضاء ومكوناته والمجرات ومميزات الكواكب وبالتالي تطورت وزادت البيانات والمعلومات عن الكون الفسيح.
تختلف انواع المركبات الفضائية فهناك مركبة تكون عادة مأهولة برائد فضاء أو أكثر وتكون قادرة على الوصول إلى الفضاء الخارجي محمولة على صاروخ قوي يقلع بها من محطات أرضية إلي الفضاء وهناك مركبات تحلق بمفردها في الفضاء بأجهزة متطورة تجمع المعلومات دون وجود داخلها رواد فضاء، والمركبة الفضائية هي مركبة يمكنها نقل الأشخاص والمعدات إلى ما وراء الغلاف الجوي للأرض عبر الفضاء إلى الكواكب الأخرى إذا أمكن ذلك أو إلي المحطات الفضائية أو المدارات والعودة إلى الأرض مرة أخرى، وهناك أشكال مختلفة لدفع المركبات الفضائية ولكن يتم دفع معظم المركبات الفضائية بواسطة محركات صاروخية تطلق غازات عالية الحرارة معاكسة لاتجاه الإنطلاق فقد تستخدم المركبات الفضائية التي لا تحتاج إلى الإنفصال دافعات أيونية أو طرق أخرى أكثر كفاءة.
تحتاج المركبات كمية كمية كبيرة من الطاقة اللازمة للتحرك بعكس الجاذبية الأرضية وعادة ما تكون المركبات الفضائية مكلفة جدا في البناء والإطلاق والتشغيل، ومن أنواع المركبات الفضائية:
-المركبة الفضائية المأهولة برواد الفضاء:
تقوم بنقل رواد الفضاء إلى الفضاء الخارجي ويجب أن تحتوي على مدعمات الحياة الأساسية وهي تأتي على نوعين، "مركبات فضاء تستخدم أكثر من مرة كالمكوك الفضائي، أو مركبات فضاء تستخدم مرة واحدة فقط".
-مركبات فضاء مدارية:
هي المركبات التي تكون مهمتها السفر للكواكب البعيدة أو الدخول في مدار قمر ما وبالتالي يجب أن تحتوي على قوة دفع كبيرة للعمل على إبطائها في الوقت المناسب والدخول ضمن المدار بتقنية عالية، وأن تكون قادرة على تحمل الإختلاف الكبير في درجات الحرارة والقدرة على تخزين الطاقة في حال غياب أشعة الشمس عن الألواح الشمسية.
-مسبار الغلاف الجوي:
هو مركبة فضائية صغيرة الحجم تكون متصلة مع المركبة الفضائية الأم ويمكنها الإنفصال عنها عند الاقتراب من الغلاف الغازي لأي كوكب بهدف دراسة الغلاف الجوي الغازي للكوكب وبالتالي يجب أن تكون مزودة بمظلة لتساعدها في الهبوط، وغطاء هوائي يساعدها في دخول الغلاف الجوي.
-مكونات ومؤهلات المركبة الفضائية:
أنظمة العيش والتنفس لنقل مجموعة من رواد الفضاء إلى الخارج مزودة بأنظمة دعم الحياة والحفاظ علي سلامة طاقم المركبة الفضائية ومن أهم وظائفها العمل على إزالة غاز ثاني أُكسيد الكربون وتقليل نسبة الرطوبة داخل المركبة قدر الإمكان للمحافظة على الهواء الداخلي قابلًا للتنفس.
أنظمة الدفع السليم فيجب أن تكون لها القدرة على الحفاظ على مسار الرحلة على نحو دقيق وذلك لضمان عودة المركبة إلى الأرض حيث تحتوي وحدة الخدمة في مركبة الفضاء على 33 محركًا مختلفة الأحجام والمحرك الرئيسي يمتلك قدرات كبيرة للإلتفات حول القمر والعودة إلى مدار الأرض وباقي المحركات تقوم بتوجيه المركبة نحو الإتجاه الصحيح.
القدرة على صد الحرارة فيجب أن تصمم المركبة الفضائية بحيث تستطيع تحمل الحرارة وعدم تعرضها للتآكل والعمل على صد درجات الحرارة المرتفعة الناتجة عن سقوط أشعة الشمس على المركبة وبقاء الطاقم في الداخل ضمن درجات حرارة معقولة بالإضافة إلي كلما إبتعدت المركبة الفضائية عن الأرض إضطرت لإستهلاك طاقة أكبر للعودة مما يؤدي لبلوغ سرعتها ثلاثين ضعف سرعة الصوت بالتالي الحرارة ستكون ضعف سخونة الحمم البركانية المنصهرة أو ما يُساوي نصف درجة حرارة الشمس.
الحماية من الإشعاع فعندما تنتقل المركبة الفضائية من نطاق الأرض إلى نطاق الفضاء الخارجي فإنها تصبح عرضة للإشعاعات المختلفة التي تنشأ من جسيمات مشحونة وعواصف شمسية تسبب إضطرابات لأجهزة الكمبيوتر الحساسة وإلكترونيات الطيران وباقي معدات المركبة بالإضافة لتعرض الطاقم إلى الخطر عند تعرضه للإشعاع لفترات طويلة إلى الإصابة بالسرطان على المدى الطويل، بالتالي يجب أن تزود المركبة بأنظمة تعمل على صد هذه الإشعاعات والتقليل من خطرها قدر الإمكان.
الإتصال المستمر والملاحة وخفة الوزن فتمتلك نظام الملاحة ويطلق عليه أيضًا إسم جهاز التحكم في الموقف والمدار وهو من أهم الأجزاء لتحافظ المركبة على توازنها وثباتها، وعن طريق هذا النظام تستطيع المركبة التحكم بوجهتها المقصودة، بالإضافة للمحافظة على توجيه الألواح الشمسية بإتجاه الشمس طوال الوقت، كما يوجد داخل هذا النظام أعين إستشعار يمكنها إستشعار موقع الشمس والنجوم وبالتالي توجيه المركبة باتجهها بالشكل المناسب.
المحافظة قدر الإمكان على إتصال المركبة الفضائية بأنظمة الأرض للعمل على نقل المعلومات التي حصل عليها رواد الفضاء بالإضافة للعمل على توجيه المركبة الفضائية في حال فشلت أنظمتها الأساسية في العمل.
استخدام المعدات المزودة بها المركبة لنقل الصور والمعلومات بدقة عالية كما يجب أن تتمتع المركبات الفضائية بالصلابة والمتانة لمقاومتها أي عارض خارجي بالإضافة إلى أن تكون خفيفة الوزن حتى تستطيع الهروب من سحب الأرض في حال مواجهتها، لذا يتم صناعة المركبات الفضائية من الألمنيوم لأنه من العناصر القوية والمتينة بالإضافة لخفة وزنه.
-المكوك الفضائي:
يعتبر من المركبات الفضائية حيث يحمل مكوك الفضاء معه الأقمار الإصطناعية والمعدات ويستطيع المكوك أن ينقل حمولة إلى الفضاء تزن 32 طن ومن أهم مميزات هذه المركبة هو أنه يعاد إستخدامها جزئيا فالمكوك الفضائي مركبة مكونة من ثلاثة أقسام رئيسية المركبة المأهولة التي تطوف في الفضاء ويطلق عليها إسم المكوك وخزان خارجي للوقود السائل وصاروخان للدفع.
يبدأ المكوك إقلاعه بشكل عمودي كالصاروخ التقليدي ثم يتم فصل الصاروخان اللذان يعملان بالوقود الصلب بعد نفاد الوقود ويستمر المكوك في الصعود بقوة دفعه بمساعدة خزان الوقود الخارجي حتى تصل المركبة الفضائية وحدها إلى الفضاء الخارجي وينفصل الخزان الفارغ ويسقط في المحيط، وذلك بعدما تتم دورتها المغزلية حول الأرض لإكتساب سرعة الهروب من الجاذبية الأرضية وتقدر ب 11.93 كيلو متر بالثانية ، وبعد أن يتم المكوك مهمته يعود ثانية إلى الأرض ويهبط طبقًا لعملية هبوط ذات مسار معين يتابع فيه الهبوط ثم الصعود ثم الهبوط بغرض خفض درجة حرارة العازل الحراري وخفض السرعة، وفي المرحلة الأخيرة من الهبوط يتبع المكوك نظام هبوط الطيران الشراعي لعدم وجود محرك في المكوك إلى أن يرسو على الأرض، ويتميز المكوك الفضائي أنه يستطيع القيام بأكثر من رحلة.
يمكن للمكوك أن ينقل الأقمار الصناعية والمركبات الأخرى في حجرة الشحن الخاصة بالمركبة الفضائية لنشرها في الفضاء ويمكنه أيضًا الإلتقاء بمركبة فضائية تدور في مدارات لتزويد رواد الفضاء بالخدمات التي يحتاجونها أو إعادة الإمداد أو الصعود على متنها أو استعادتها للعودة إلى الأرض ويمكن للمركبة أن تكون بمثابة منصة فضائية لإجراء التجارب وأن تكون مرصد للأرض والأجسام الكونية لمدة تصل إلى أسبوعين تقريبًا.