مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا: مركز لقوة الصواريخ التاريخية والحديثة

يصل مكوك الفضاء إنتربرايز إلى مركز مارشال لرحلات الفضاء لإجراء أول اختبار لجميع مكونات المكوك معًا.

يصل مكوك الفضاء إنتربرايز إلى مركز مارشال لرحلات الفضاء لإجراء أول اختبار لجميع مكونات المكوك معًا في عام 1978. كان مارشال بمثابة قاعدة وموقع اختبار لصواريخ ساتورن التي غذت مهمات أبولو أيضًا. الآن ، المركز مسؤول عن نظام الإطلاق الفضائي الجديد لبعثة Artemis والذي سيعيد رواد الفضاء إلى القمر. (رصيد الصورة: ناسا)



اقفز إلى:

يمتلك مركز جورج سي مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا أكثر من ستة عقود من التاريخ في تصميم وبناء واختبار سلسلة من الصواريخ ومحركات الصواريخ وأدوات الطيران في الفضاء. تشمل إنجازات المركز صاروخ ريدستون المستخدم في إطلاق مشروع ميركوري صواريخ زحل ل برنامج أبولو ، ال سكايلاب محطة الفضاء و تلسكوب هابل الفضائي .



يقع مارشال على أراضي ريدستون أرسنال التابعة للجيش الأمريكي في هنتسفيل ، وهي مدينة في شمال ألاباما على بعد حوالي 145 ميلاً (233 كيلومترًا) شمال غرب أتلانتا ، جورجيا. يوظف مركز ناسا ما يقرب من 6000 شخص ، وفقًا له موقع ناسا الرسمي . يدير مارشال أيضًا منشأة ميتشود للتجميع التابعة لوكالة ناسا بالقرب من نيو أورلينز ، حيث يمكن بناء منصات صواريخ عملاقة وتحميلها على صنادل لنقلها إلى منشآت الإطلاق في مركز كنيدي للفضاء في فلوريدا.

الآن ، يعمل مركز مارشال على نظام الإطلاق الفضائي (SLS) لملف مشروع أرتميس التي ستنزل رواد فضاء على سطح القمر ، بالإضافة إلى استضافة شركة رحلات فضاء خاصة الأصل الأزرق .



فريق فون براون الأصلي

كان جوهر المواهب الصاروخية الأصلي للمركز هو فريق من حوالي 125 مهندسًا نازيًا ، بقيادة ويرنر فون براون ، الذي استسلم للجيش الأمريكي في نهاية الحرب العالمية الثانية. تم إيواء المجموعة لبضع سنوات في Fort Bliss ، تكساس ، حيث أشرفوا على تجارب إطلاق صواريخ V-2 الألمانية التي تم الاستيلاء عليها في White Sands Proving Ground القريبة. في عام 1950 ، تم نقل الفريق إلى أراضي Redstone Arsenal ، وهو مصنع ذخيرة ومنشأة اختبار خارج هانتسفيل ، حيث بدأوا العمل كمركز الصواريخ الموجهة للجيش ، وهو جزء من وكالة الصواريخ الباليستية التابعة للجيش.

طور الفريق الألماني ، مدعومًا بأفراد عسكريين ومدنيين أمريكيين ، صاروخين جديدين: Redstone و Jupiter. على الرغم من أنه تم تصميمهما كأسلحة ، فقد اشتهر كلاهما فيما بعد بالمهام المدنية. أطلق صاروخ جوبيتر Explorer I ، أول قمر صناعي أمريكي ، إلى المدار في 31 يناير 1958 ، وعززت صواريخ ريدستون كبسولات ميركوري التي قادها رواد الفضاء آلان شيبرد و جوس جريسوم في عام 1961.

صاروخ ريدستون الذي يحمل رائد فضاء ميركوري آلان بي شيبرد الابن ينطلق من كيب كانافيرال في 5 مايو 1961.



صاروخ ريدستون الذي يحمل رائد فضاء ميركوري آلان بي شيبرد الابن ينطلق من كيب كانافيرال في 5 مايو 1961.(رصيد الصورة: ناسا)

في هذه الأثناء ، كان فريق فون براون يفكر في تجميع عناصر أكبر من صواريخ المشتري وريدستون لصنع سلسلة من التعزيزات العملاقة متعددة المحركات. نتاج هذا الطموح ، أول صاروخ ساتورن 1 ، سيطير في النهاية في عام 1961.

عندما تأسست الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا) بتوجيه من الرئيس دوايت أيزنهاور في عام 1958 ، خلص المسؤولون في كل من وزارة الدفاع ووكالة ناسا إلى أن صواريخ ساتورن ستكون أكثر فائدة لاستكشاف الفضاء من المهمات العسكرية. نتيجة لذلك ، تم نقل فريق فون براون من الجيش إلى وكالة ناسا.



كما روى المؤرخان أندرو جيه دونار وستيفن ب. وارينج في ' قوة الاستكشاف: تاريخ مركز مارشال لرحلات الفضاء 1960-1990 ، (مكتب ناسا للتاريخ ، 1999) ، آمن فون براون بـ 'الأيدي القذرة'. أصر فون براون على أن المهندسين يجب أن يكون لديهم معرفة عملية وأن يعملوا بشكل وثيق مع البنائين. كان هذا صحيحًا بشكل خاص في مجال الصواريخ الجديد ، حيث كان الكثير غير معروف وكان لابد من وضع التصاميم عن طريق التجربة. تحت إشرافه ، تم تصميم منشأة هانتسفيل كمصنع للحفاظ على التصميم والتصنيع والاختبار على مقربة.

كرس الرئيس أيزنهاور منشأة هانتسفيل الصاروخية كمركز جورج سي مارشال لرحلات الفضاء في 8 سبتمبر 1960. وقد تم تسمية المنشأة على اسم مارشال ، وهو جنرال بالجيش عمل كرئيس أركان للجيش ووزير للخارجية ، وكان تلقى جائزة نوبل للسلام في عام 1953 'لاقتراح خطة الانتعاش الاقتصادي لأوروبا والإشراف عليها' بعد الحرب العالمية الثانية.

صواريخ ساتورن لأبولو

يناقش نائب مدير ناسا روبرت سيمانز ومهندس الصواريخ فيرنر فون براون والرئيس جون إف كينيدي صواريخ ساتورن التي استمرت لتشغيل برنامج أبولو.

يناقش نائب مدير ناسا روبرت سيمانز ومهندس الصواريخ فيرنر فون براون والرئيس جون إف كينيدي صواريخ ساتورن التي تم تطويرها في مركز مارشال لرحلات الفضاء والتي استمرت في تشغيل برنامج أبولو.(رصيد الصورة: ناسا)

كان مسؤولو ناسا يفكرون في الرحلات الجوية المحتملة إلى قمر (والصواريخ العملاقة التي ستتطلبها مثل هذه المهام) بينما كان دوايت أيزنهاور لا يزال رئيسًا ، كما ذكر المؤرخ روجر بيلشتاين في تاريخه لبرنامج ساتورن ، مراحل إلى زحل: تاريخ تكنولوجي لمركبات إطلاق أبولو / زحل (مكتب تاريخ ناسا ، 1996). مع إعلان الرئيس جون ف. كينيدي عام 1961 عن القمر كهدف وطني ، تم تكليف عائلة صواريخ ساتورن - وبالتالي مركز مارشال - بمهمة واضحة: توفير الطاقة للرحلة القمرية.

تولى مركز مارشال إدارة مصنع ميشود للذخائر السابق بالقرب من نيو أورلينز ، وتحويله إلى مصنع يمكنه بناء مرحلة زحل وتحميله على بارجة للنقل إلى موقع الإطلاق. قام المركز بالفعل بتشغيل أحد هذه المواقع في كيب كانافيرال ، فلوريدا ، والذي سيصبح في النهاية مركز كينيدي للفضاء.

أكملت فرق مركز مارشال المهام التالية لبرنامج أبولو:

  • يقف الاختبار الضخم المصمم بشكل كبير بما يكفي ليحمل مرحلة صاروخ زحل بالكامل على الأرض أثناء اختبار محركاته.
  • صمم منصة اختبار ديناميكية كبيرة بما يكفي لحمل صاروخ Apollo-Saturn V بالكامل وتعريضه للاهتزاز والضغوط مثل تلك المتوقعة أثناء الإطلاق. وفقًا لتاريخ دونار ووارينج ، كان هذا المدرج ، الذي يزيد ارتفاعه عن 400 قدم (122 مترًا) ، أطول مبنى في شمال ألاباما في ذلك الوقت.
  • اخترع معادن مختارة وطرق لحام جديدة لصنع خزانات وقود زحل العملاقة.
  • أشرفت شركة IBM في بناء وحدة الأجهزة ، وهي حلقة من أجهزة الكمبيوتر في الجزء العلوي من المرحلة الثالثة من Saturn V يمكنها التحكم في المركبة وتوجيهها بشكل مستقل عن مركبة الفضاء أبولو.

ال

تم تصميم وتجميع وحدة الأدوات ، أو 'عقل' صواريخ ساتورن 5 التي نقلت رواد الفضاء إلى القمر خلال برنامج أبولو ، في مركز مارشال لرحلات الفضاء في هنتسفيل ، ألاباما.(رصيد الصورة: ناسا)

بمجرد الانتهاء من جميع صواريخ ساتورن اللازمة لأبولو أو قيد الإنشاء ، حصل المركز على مهمة توفير مركبة Lunar Roving Vehicle ، وهي سيارة كهربائية يمكن طيها لتناسب مقصورة احتياطية في وحدة Apollo Lunar Module. قاد رواد الفضاء مركبات LRV على القمر كجزء من بعثات أبولو 15 و 16 و 17.

بالنظر إلى ما وراء أبولو ، تصور مهندسو مارشال فكرة استخدام المرحلة الثالثة الفارغة من ساتورن 5 كمحطة فضائية. تلك المحطة ، سكايلاب ، تم إطلاقه في عام 1973 فوق آخر صاروخ ساتورن 5 يطير على الإطلاق. استضافت سكايلاب ثلاثة أطقم من رواد الفضاء ، أطلق كل منها على صاروخ ساتورن آي بي. تميزت سكايلاب أيضًا بإبداع مارشال آخر ، وهو جبل تلسكوب أبولو ، الذي وجه بدقة مجموعة من ثمانية تلسكوبات لمراقبة الشمس.

أدار مركز مارشال العشرات من التجارب العلمية الأخرى باستخدام بيئة الجاذبية الصغرى Skylab ، والتي تغطي علم المعادن وديناميكيات السوائل ونمو البلورات والعلوم الأخرى.

حملت مركبة ساتيرن آي بي الأخيرة طاقمًا إلى مدار حول الأرض في عام 1975 لإجراء أول ارتباط بين مركبة فضائية أمريكية وسوفيتية في مشروع اختبار أبولو-سويوز.

من الصواريخ إلى البحث

نموذج من LAGEOS ، قمر صناعي زنة 900 رطل (408 كجم) تم إطلاقه في المدار في عام 1976.

يعمل أحد الفنيين على نموذج LAGEOS ، وهو قمر صناعي يزن 900 رطل (408 كجم) تم تطويره في مركز مارشال لرحلات الفضاء وتم إطلاقه في المدار في عام 1976.(رصيد الصورة: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا)

التنويع إلى ما بعد الدفع الصاروخي بعد أبولو ، تولى مركز مارشال مشاريع علمية جديدة ، بما في ذلك:

  • أول قمر صناعي ليزر جيوديناميكي ( LAGEOS ) ، التي تم إطلاقها في عام 1976. LAGEOS عبارة عن كرة بحجم كرة الشاطئ من الألومنيوم والنحاس مغطاة بـ 426 عاكسًا خلفيًا تعمل كمرايا. يعكس القمر الصناعي أشعة الليزر إلى الأرض لتوفير قياسات عالية الدقة لانجراف الأرض القاري.
  • تم إطلاق Gravity Probe-A من منشأة NASA Island Wallops في فيرجينيا في عام 1976. حمل هذا المسبار الفضائي شبه المداري ساعة ذرية إلى ارتفاع 6200 ميل (9978 كم). مكنت مقارنة ساعة الطيران بساعة مماثلة على الأرض الفيزيائيين من اختبار تنبؤات حول تأثير الجاذبية على الوقت في نظرية أينشتاين للنسبية العامة. تم إطلاق Gravity Probe-B في مدار حول الأرض في عام 2004 ، واستخدم جيروسكوبات عالية الدقة لاختبار تنبؤات أينشتاين حول الزمكان بالقرب من الأجسام الدوارة الضخمة.
  • سلسلة من الأقمار الصناعية تسمى المراصد الفلكية عالية الطاقة (HEAOs). تم إطلاق HEAO-A في عام 1977 ، وقضى 16 شهرًا في مسح السماء بحثًا عن مصادر بعيدة من الأشعة السينية مثل النجوم النابضة والكوازارات والثقوب السوداء. التقط HEAO-B ، المعروف أيضًا باسم مرصد أينشتاين ، أول صور فلكية بالأشعة السينية في عام 1978 ، واكتشف أن كوكب المشتري والأرض ينبعثان من الأشعة السينية. قام HEAO-C بقياس الأشعة السينية وأشعة جاما وجزيئات الأشعة الكونية خلال مهمته 1979-1981.

لاختبار HEAO-B ، قام مهندسو مارشال ببناء منشأة تتميز بأنبوب توجيه يبلغ طوله 1700 قدمًا (518 مترًا) يمكنه إرسال حزمة من الأشعة السينية إلى غرفة مفرغة بقطر 20 قدمًا (6 أمتار) و 60 قدمًا (18.3 مترًا) طويل. يمكن وضع تلسكوب أو مركبة فضائية مصممة لرصد الأشعة السينية من الفضاء في الغرفة بحيث يمكن اختبار قدراتها على التركيز والقياس ، باستخدام حزمة الأشعة السينية كضوء نجمي محاكى.

وفقا ل صحيفة حقائق ناسا ، النظام ، المسمى الآن بالأشعة السينية والمرفق المبرد (XRCF) ، تمت ترقيته على مر السنين لاختبار مرصد شاندرا للأشعة السينية ، والعديد من أقمار الأرصاد الجوية ، وتلسكوب الأشعة السينية على القمر الصناعي الياباني Hinode ، ومؤخراً تلسكوبات الأشعة السينية لقمر ناسا للتصوير بالأشعة السينية Polarimetry Explorer (IXPE). يمكن تبريد غرفة الاختبار إلى 414 درجة فهرنهايت تحت الصفر (ناقص 248 درجة مئوية) ، كما تم استخدامها لاختبار مرايا تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، المصمم للعمل في درجات حرارة شديدة البرودة.

مكوك الفضاء ومعدات ISS

في 15 مارس 1978 ، تظهر صورة مركز جورج سي مارشال لرحلات الفضاء مركبة الفضاء أوربيتر إنتربرايز وهي تُقطر إلى منصة الاختبار الديناميكي (غير مرئية في الصورة) لاختبار الاهتزاز. لقد اجتاز للتو المبنى 4732 ، مختبر الديناميكا الهوائية الفلكية ، على يمينه. المبنى الطويل البعيد هو مبنى المكتب الإداري الرئيسي لمارشال.

في 15 مارس 1978 ، تُظهر الصورة مكوك الفضاء إنتربرايز وهو يُسحب إلى منصة الاختبار الديناميكي في مركز مارشال (غير معروض) لاختبار الاهتزازات.(رصيد الصورة: ناسا)

أثناء ال مركبة فضائية في عصره ، أشرفت فرق مارشال على العديد من الشركات الخاصة في صنع أجزاء للمركبة الفضائية الجديدة. كانت شركة تصنيع الصواريخ Rocketdyne مسؤولة عن محركات مكوك الفضاء الرئيسية (SSMEs) ؛ ابتكرت شركة Thiokol الكيميائية معززات الصواريخ الصلبة (SRBs) ؛ وعمل مورِّد المواد مارتن ماريتا في الخزان الخارجي للمكوك الذي تم تجميعه في Michoud.

أدارت أطقم مارشال أيضًا تطوير Spacelab ، وهو وحدة مضغوطة لاستضافة رواد الفضاء العلماء وتجاربهم على رحلات مكوك الفضاء ، بالتعاون مع شركاء أوروبيين. حلقت مكونات معمل الفضاء على 36 رحلة مكوكية. مع نضوج البرنامج ، افتتح مركز مارشال منشأة التحكم في عمليات بعثات الفضاء في هانتسفيل ، حيث يمكن للعلماء مراقبة التجارب والتواصل مباشرة مع رواد الفضاء الذين يجرون التجارب.

كان مارشال مركزًا رائدًا في وكالة ناسا لتصميم وبناء تلسكوب هابل الفضائي ، الذي تم إطلاقه من مكوك الفضاء ديسكفري في عام 1990 ، وكذلك مرصد شاندرا للأشعة السينية ، الذي انطلق إلى مدار الأرض من مكوك الفضاء كولومبيا في عام 1999. وكان كلا المقرابين لا يزالان قيد التشغيل حتى أوائل عام 2021.

في 13 يونيو 2021 ، تم إغلاق تلسكوب هابل الفضائي بعد مشكلة في كمبيوتر حمولة حقبة الثمانينيات. يواصل أعضاء الفريق العمل على هذه القضية لتشغيل التلسكوب مرة أخرى.

لا يزال تلسكوب هابل الفضائي يعتمد على كمبيوتر حمولة يعود إلى حقبة الثمانينيات ، والذي تم تصميمه في مركز مارشال.(رصيد الصورة: ناسا)

كجزء من عمليات محطة الفضاء الدولية الجارية ، يستضيف مارشال مركز تكامل عمليات الحمولة ، وهي غرفة تحكم وفقًا لـ ناسا يعمل على مدار 24 ساعة في اليوم ، 365 يومًا في السنة منذ عام 2001. هنا ، يدير المهندسون والعلماء الجداول الزمنية والاتصالات للتجارب العلمية على متن المحطة.

كان مركز مارشال مسؤولاً عن تصميم واختبار صواريخ آريس ، التي كانت ستطلق مركبات شحن وطاقم كجزء من برنامج كونستليشن ، وهو مشروع يعود إلى أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين لربط اكتمال محطة الفضاء الدولية بالبعثات البشرية إلى القمر و كوكب المريخ.

أرتميس في مارشال

ناسا

أطلقت ناسا أول تجربة صاروخية لنظام الإطلاق الفضائي لمحركاتها الأربعة الرئيسية RS-25 في اختبار حرج حار في مركز Stennis Space بالقرب من Bay St. في هانتسفيل ، ألاباما ، ستطلق مهمة Artemis 1 التابعة لناسا حول القمر في أواخر عام 2021.(رصيد الصورة: ناسا)

تم استبدال برنامج Constellation السابق بمشروع Artemis ، الذي يهدف إلى إعادة رواد الفضاء إلى القمر باستخدام صاروخ جديد للرفع الثقيل ، وهو نظام الإطلاق الفضائي (SLS).

وفقا ل صحيفة وقائع ناسا ، يستضيف مركز مارشال اثنين من منصات الاختبار الثابتة الجديدة ، وهياكل خرسانية وفولاذية ضخمة يمكنها حمل نسخ من مراحل SLS بأكملها على الأرض ، وسحب ، وسحق ، وتشويه الهياكل لمعرفة مقدار الضغط الذي يمكن أن تتحمله قبل أن تنكسر. يقوم مهندسو مارشال أيضًا بتطوير البرنامج الذي سيوجه SLS.

منصة الاختبار الهيكلية التي يبلغ ارتفاعها 215 قدمًا لوكالة ناسا

منصة الاختبار الهيكلية التي يبلغ ارتفاعها 215 قدمًا لنظام الإطلاق الفضائي التابع لناسا موجودة في مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا في هنتسفيل ، ألاباما.(رصيد الصورة: ناسا)

يستضيف مركز مارشال ، بصفته مديرًا لمرفق ميتشود للتجميع ، العديد من الشركات الخاصة التي تعمل في أجزاء من برنامج أرتميس . يعمل موظفو شركة Boeing على بناء المرحلة الأساسية من SLS والمرحلة العليا للاستكشاف (EUS) ، على سبيل المثال ، ووفقًا لـ ناسا ، يقوم طاقم Teledyne Brown Engineering ببناء محول مرحلة مركبة الإطلاق الذي سيربط المرحلة الأساسية لـ SLS بالجزء العلوي من الصاروخ. وفي الوقت نفسه ، تقوم مجموعة لوكهيد مارتن بلحام الهيكل الأساسي لمركبة أوريون الفضائية التي ستحمل رواد فضاء على قمة SLS ، وفقًا لـ بيان صحفي لوكالة ناسا .

تُجرى اختبارات محركات RS-25 للمرحلة الأساسية SLS في منشأة قريبة تابعة لوكالة ناسا ، وهي مركز ستينيس الفضائي ، على ساحل خليج المسيسيبي بالقرب من نيو أورلينز.

الآن في مارشال

تشمل الأعمال الحالية الأخرى في مارشال ما يلي:

  • ابتكار طرق لصنع محركات الصواريخ بطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام الليزر ومسحوق المعادن. بعض مكونات المحرك المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، كما هو موضح في هذا بيان صحفي لوكالة ناسا ، وقد نجا بالفعل من اختبارات الحريق الساخن.
  • سولار كروزر ، شراع شمسي تبلغ مساحته 18000 قدم مربع (1672 مترًا مربعًا) ، من المقرر إطلاقه في عام 2025 لإثبات استخدام الإشعاع الشمسي في الدفع ، وفقًا لـ ناسا إعلان.
  • SERVIR ، المشروع الذي ، وفقًا لتحديثات من مارشال ، سيترجم بيانات القمر الصناعي التابع لوكالة ناسا إلى معلومات مفيدة حول استخدام الأراضي والزراعة والطقس والمناخ والمياه والكوارث ، بهدف مساعدة أكثر من 45 دولة نامية.
  • تكييف جهاز قمع الاهتزاز تم تطويره في الأصل لصاروخ آريس في نظام لتثبيت توربينات الرياح البحرية ، كما هو موضح في هذا ناسا النشر.

الأصل الأزرق

مركبة الإطلاق New Shepard من Blue Origin ترفع من موقع إطلاق الشركة في West Texas في رحلة تجريبية شبه مدارية. تجري Blue Origin بعض اختباراتها الصاروخية في مركز مارشال.(رصيد الصورة: Blue Origin)

في عام 2019 ، وقعت شركة Blue Origin ، شركة الرحلات الفضائية الخاصة برئاسة جيف بيزوس ، اتفاقية اتفاق مع وكالة ناسا لتجديد واستخدام منصة اختبار مارشال 4670 ، الذي بني عام 1965 لاختبار صواريخ ساتورن. ستستخدم Blue Origin المنصة لاختبار المحركات التي ستصنعها الشركة في مصنع جديد في Huntsville ، أ بيان صحفي لشركة بلو اوريجين معلن. وفقًا لقصة في صنع في ألاباما ، الموقع الإلكتروني لوزارة التجارة في ألاباما ، كانت خطة مصنع Blue Origin تحمل في الأصل رمزًا باسم Project Rumble ، في إشارة إلى صوت محركات الصواريخ التي يتم اختبارها في مارشال.

مصادر إضافية

  • كيف كان شعورك بالعمل لدى Wernher von Braun في Marshall؟ يقرأ عينة من مذكراته الإدارية من الستينيات.
  • راقب خزان وقود يعمل بنظام الإطلاق الفضائي يتم الضغط عليه عن قصد على منصة اختبار مارشال حتى ينكسر.
  • استكشف مركز مارشال مع جولات فيديو بنطاق 360 درجة .