تكملة لفصل من كتاب بعنوان "تأسيس نظم أبحاث الكواكب" كتبه حاييم مزار في الأعوام 1978-1981 والذي راجح علمياً على يد المرحوم البروفيسور درور ساد، لكنه لم ينشر في النهاية
الجزء الثاني إنشاء أنظمة الكواكب
إن المراقبة السطحية لبنية النظام الشمسي تظهر أن هناك كواكب لها قمر أو أكثر وكواكب ليس لها أقمار. كل كوكب لديه قمر واحد على الأقل هو نظام فرعي من النظام الشمسي. كلما زاد عدد أقمار النظام الفرعي، زاد تعقيده بسبب التأثيرات المتبادلة بين الكوكب وأقماره وبين الأقمار نفسها. يرتبط حجم الكوكب وكتلته وحجم الأقمار ومداراتها ارتباطًا وثيقًا بتعقيد النظام الفرعي. ومن ثم فإن النظام الفرعي لكوكب المشتري أكثر تعقيدًا من النظام الفرعي للأرض.
عند التحضير لدراسة النظام الشمسي أو الشموس لا بد من التمييز بين أربعة مستويات للبحث وهي:
- المستوى الاستراتيجي الأول - في هذا المستوى يحاول المرء إيجاد خصائص النظام الشمسي أو الشموس كوحدة واحدة، وخصائصه الهيكلية (رسم خرائط النظام) والعلاقات المتبادلة بين مكوناته، وتأثير جاذبية الشمس أو الشموس القوة المؤثرة على الكواكب وفيما بينها وتأثير الرياح الشمسية أو الشموس عليها وبنية مجالاتها المغناطيسية إن وجدت وتأثيراتها والمد والجزر وغيرها.
- المستوى الاستراتيجي الثاني - في هذا المستوى نحاول إيجاد خصائص النظام الفرعي كوحدة واحدة على خصائصه الهيكلية (رسم خرائط النظام) والعلاقات المتبادلة بين مكوناته، وتأثير جاذبية الشمس أو الشموس على الكواكب وفيما بينها. نفسها، وتأثير الرياح الشمسية أو الشموس عليها، وبنية المجالات المغناطيسية الخاصة بها إن وجدت وتأثيراتها، والمد والجزر وغيرها.
- المستوى الاستراتيجي الثالث – دراسة الكواكب وأقمارها كأجسام منفردة.
- المستوى الاستراتيجي الرابع – هذا هو المستوى التكتيكي حيث يتم تحديد الهدف البحثي المفضل لأي كوكب أو قمر في لحظة معينة. سواء لاستكشاف الهدف X أو الهدف Y، أو لاستكشاف مناطق محددة من الكوكب الذي يتم استكشافه.
كلما زادت قابلية فهم المعلومات المخزنة في المستوى الأدنى، أمكن الوصول إلى فهم أفضل للمستوى الأعلى منه. يكون اتجاه البحث دائمًا من أدنى مستوى استراتيجي إلى أعلى مستوى استراتيجي.
يمكن للمعرفة عند مستوى معين وفهمها أن تشكل أساسًا للتنبؤات المتعلقة بوجود ظواهر متطابقة على مستويات استراتيجية متوازية. على سبيل المثال، أعطى اكتشاف الحلقات حول كوكب المشتري وأورانوس (حلقات زحل معروفة منذ قرون) أساسًا للتنبؤات حول وجود حلقات حول نبتون. إن التآكل الذي تسببه الرياح على سطح الأرض يعطي أساسًا لافتراض وجوده أيضًا على النجوم الأخرى. فإذا وجدنا، على سبيل المثال، في نجم يفتقر إلى وجود الغلاف الجوي هذا النوع من التجوية، فيمكن الافتراض أن هذا النجم كان له غلاف جوي في الماضي. من ارتفاع المد والجزر على سطح الأرض يمكن الافتراض أن هذه المد والجزر موجودة على سطح آيو - أحد أقمار كوكب المشتري.
الاستنتاج الواضح هو أن الدراسات يجب أن تتم على أساس متزامن وكذلك على أساس غير متزامن. الدراسة المتزامنة هي دراسة تدرس ما حدث على كوكبين أو أكثر في نفس الوقت والدراسة غير التاريخية هي دراسة تدرس ما حدث على كوكب أو قمر معين على مدى سلسلة زمنية.
اليوم البحث انتهازي (على سبيل المثال - عدة كواكب مرتبة في مصفوفة معينة، يتم إطلاق مركبة فضائية تستفيد من هذه المصفوفة وتسرع سرعتها بمساعدة قوة جاذبية الكوكب أثناء مرورها به وتستمر في الدوران) الكوكب التالي). كان هذا النهج جيدًا في الأيام الأولى لاستكشاف النظام الشمسي. كانت الآلية التنافسية التي عملت بها الولايات المتحدة وروسيا (الاتحاد السوفييتي سابقًا) بمثابة أداة ممتازة لتطوير تقنيات الفضاء المختلفة. ونظرًا لتطور هذه التقنيات وتراكم المعرفة سواء فيما يتعلق بالتقنيات اللازمة لمواصلة البحث، سواء فيما يتعلق بالمعرفة التنظيمية اللازمة لذلك أو المعرفة العلمية حول النظام الشمسي التي أصبحت أكثر وفرة، فمن الواضح أن الاستكشاف إن النظام الشمسي سيتطلب موارد هائلة لدرجة أنه لن يتمكن أي بلد، ولا حتى القوتين الفضائيتين، الولايات المتحدة وروسيا، من تحمل هذا العبء بمفرده. والتعاون سيكون ضرورة. وبما أن استكشاف الفضاء ذو طبيعة مرموقة بالنسبة للدول ذات الصلة، فقد تنشأ مشكلة، أي دولة ستتعامل مع أي قضية. يمكن حل هذه المشكلة بثلاث طرق:
- ستركز كل دولة مشاركة في استكشاف الفضاء على المجالات التي تقودها. فالأميركيون، على سبيل المثال، لديهم الأولوية في تكنولوجيا منصات الإطلاق والكمبيوتر والتصغير، وبالتالي ستواصل الولايات المتحدة تطوير هذه القضايا.
- تتفق الدول المشاركة فيما بينها على من سيتعامل مع ماذا. مثال على الانقسام - في وكالة الفضاء الأوروبية، فرنسا مسؤولة عن تطوير منصة الإطلاق ARIANE وألمانيا مسؤولة عن تطوير وإنتاج مختبر الفضاء SPACELAB الذي تم إطلاقه داخل المكوك الفضائي.
- مزيج من الطريقتين عندما تتقدم دولة واحدة في مجال واحد أو مجالين وتذهب بقية المجالات إلى دول أخرى.
الأساس التنظيمي للتعاون المنشود في مجال الفضاء هو إنشاء مركز فضائي دولي يكون مقره في دولة يتفق عليها جميع أو معظم المشاركين في أبحاث الفضاء، مع وكالات الفضاء الوطنية التابعة له ويقوم بالمهام التي سيتم نقلها لهم من هذا المركز. سيتم إطلاق المركبة الفضائية من القواعد الحالية حسب ما تتطلبه أهداف الإطلاق. إذا كان من الضروري إطلاق مركبة فضائية إلى مدار حول الأرض بزاوية ميل ذات سقوط معتدل، فسيتم إطلاقها من محطة كانافيرال الفضائية في الولايات المتحدة. ومن ناحية أخرى، إذا كان من الضروري إطلاق مركبة فضائية يجب أن تمر فوق القطب الشمالي، فسيتم إطلاقها من بلاستيك في روسيا. وستكون أنشطة المركز وحقوق والتزامات الدول الأعضاء فيه راسخة في اتفاقية دولية.
والهدف الأساسي الذي ستتفرع عنه جميع الأنشطة في النظام الشمسي هو أن يتجه مركز الفضاء الدولي نحو إنشاء قواعد أرضية على الكواكب أو الأقمار. ويجب الأخذ في الاعتبار أن هناك كواكب لا يمكن أن يوجد عليها نشاط بشري، مثل كوكب المشتري. إن اختيار المكان لإقامة القاعدة الأرضية يجب أن يأخذ في الاعتبار عدة عوامل وهي:
- مكان القاعدة يجب أن يكون مسطحا - المنطقة المسطحة هي الأكثر ملاءمة لإقامة القواعد مثل بحر الأزمات على القمر، ميسوجيا على المريخ وغيرها.
- يجب أن يكون المستوى الذي سيتم بناء القاعدة فيه كبيرًا بما يكفي بحيث يمكن توسيع القاعدة وتوسيعها بمرور الوقت.
- يجب أن تكون القاعدة في مكان مناسب نسبيًا لإجراء دراسات مختلفة على سطح الكوكب. مثال - إنشاء قاعدة في بحر الأمطار على القمر يتيح سهولة الوصول إلى الجبال الجوراسية في الشمال الغربي، وجبال الألب في الشمال الشرقي، وجبال الأبنين في الجنوب الشرقي، وجبال الكاربات في الجنوب الغربي. وإنشاء قاعدة في منطقة سيناء على المريخ يتيح سهولة الوصول إلى المنخفض التكتوني الضخم شمال سيناء. إلى منطقة Nodus Gordii وبراكين Pavonis Lacus في الغرب وحوض 1 Argyre في الجنوب الشرقي.
- إذا كان الكوكب الغلاف الجوي، فيجب أن يؤخذ الطقس أيضا في الاعتبار. الاعتبار الحاسم هنا هو الطقس المناسب لأقصى عدد من الأيام في السنة.
- يجب أن يكون في منطقة تشغيل القاعدة عدد كبير من الظواهر التي تستحق البحث مثل أدلة النشاط الجيولوجي في الماضي أو الظواهر المناخية الخاصة أو أي علامات على الحياة أو أدلة على وجود أي ذكاء في الماضي أو الحاضر.
إن وزن كل هذه العوامل هو الذي يحدد مكان إنشاء القاعدة. ويبدو لي أنه يجب إنشاء القاعدة الأولى على المريخ لسببين:
و. الشيء المميز في ذلك.
ب. يمكن أن يكون نقطة انطلاق مناسبة لبقية النجوم في النظام الشمسي.
وبمجرد اختيار موقع القاعدة، يجب على مركز الفضاء الدولي تحديد:
- 1. مساحة القاعدة عند بداية تشغيلها.
- كم عدد العاملين فيه عند بداية إنشائه؟
- ما هي النسبة بين عدد المواد الخام المستوردة من الأرض لبناء القاعدة وبين المواد الخام التي ستؤخذ من الكوكب نفسه. ويجب أن يكون الاتجاه قدر الإمكان لاستخدام المواد الخام للنجم نفسه. ويترتب على ذلك أنه عند إنشاء القاعدة، يجب أيضًا مراعاة الموقع الجغرافي للمواد الخام على الكوكب.
- يتم إنشاء القاعدة على مرحلتين. المرحلة التحضيرية والبناء نفسه. يتم تضمين وزن العوامل المتعلقة باختيار موقع إنشاء القاعدة في المرحلة التحضيرية.
المرحلة التحضيرية
- اختيار الفريق سوف ينشئ القاعدة. سيقوم هذا الفريق، كليًا أو جزئيًا، بتوظيف قسم الهندسة وقسم المزرعة والبناء. سيكون هذا الفريق مسؤولاً عن تصميم وبناء القاعدة.
- اختيار بقية الموظفين لتوظيف أجنحة القاعدة.
- إرسال ثلاث بوصلات اتصال إلى الكوكب أو القمر لإقامة اتصال مستمر مع الأرض، ويعتمد مدار البوصلات على موقع القاعدة. وإذا كانت القاعدة تقع في منطقة خط عرض 70 درجة شمالا وجنوبا فإن المدار استوائي وثابت. إذا كانت القاعدة عند أحد القطبين فإن المدار يكون له انحراف مركزي كبير.
- إطلاق بوصلة الأرصاد الجوية.
- إطلاق خريطة الموارد لغرض البحث عن الموارد ورصد الكثبان الرملية والملاحظات البيئية. يتم تحديد مسار الدائرة وفقًا لموقع القاعدة.
- إطلاق مركبة أو أكثر من المركبات البحثية غير المأهولة لاستكمال المعلومات المجمعة من خلال مسوحات الأرصاد الجوية ومسح الموارد.
إنشاء القاعدة
- مع الانتهاء من مخططات البناء وجزء من المرحلة التحضيرية، يتم إرسال مجموعة صغيرة من فريق البناء لإنشاء قاعدة استقبال مرتجلة لاستيعاب بقية فريق البناء ويجب إنشاء هذه القاعدة خلال شهر أو شهرين. عند وصول فريق البناء بأكمله، سيبدأون في إعداد القاعدة يدويًا. يجب أن يكون الوقت اللازم لإنشاء القاعدة من 9 إلى 12 شهرًا. من أجل الالتزام بالجدول الزمني، يعمل الفريق في نوبات ويعمل في نفس الوقت على الدوائر الثلاث. مع الانتهاء من بناء القاعدة والمطار وحقول المحاصيل الزراعية. أما بالنسبة لمحطة الطاقة على الكواكب الأقرب للشمس مثل المريخ والقمر فيمكن أن تتنوع مصادرها بمصدر للطاقة الشمسية ومصدر نووي. يجب أن يتم تصميم وبناء المباني السكنية بمساحات وميزات مختلفة حتى يتمكن المستأجرون المحتملون من اختيار الشقة التي تناسبهم سواء من حيث حجم الأسرة أو من حيث الذوق الشخصي لأفراد الأسرة.
عند الانتهاء من البناء، قم بتغطية الهيكل. ويبدو لي أن الأفضل استخدام طريقة القسم لثلاثة أسباب:
- و. السلامة - هذه الطريقة أكثر أمانًا في حالة تشقق القبة بسبب أعطال أو اصطدام نيزك. فرص هروب الهواء من القاعدة بأكملها ضئيلة.
- ب. من الناحية الفنية - عندما تتشقق القبة، فإن معالجة القبة الصغيرة تكون أسهل وأسرع من معالجة القبة الكبيرة.
- ثالث. الشعور بالانتماء - مع طريقة الكبة التي تغطي كل شيء، قد يشعر سكان القاعدة وكأنهم يعيشون في حي مزدحم. ومن أجل تحييد هذا التأثير وخلق شعور بالانتماء الجغرافي - مثل الشخص الذي يقول "أنا أعيش في مدينة، في حي وأكثر"، فمن الأفضل استخدام طريقة الأقسام.
وفي نهاية البناء تم تجهيز طاقم القاعدة والمعدات العلمية والمعدات الخدمية وعدد من المركبات المأهولة وغير المأهولة ومدارات البحث ومدارات الخدمة وطائرات للتحليق في سماء الكوكب ووحدات آلية لتجميع منصات الإطلاق ومختلف يبدأ الوقود في نفس الوقت. والقاعدة على اتصال مستمر منذ إنشائها مع مركز الفضاء الدولي على الأرض.
سياسة البحث
يتم تحديد سياسة البحث في مقر القاعدة حسب توصيات الأقسام البحثية وبالتنسيق ورفع التقارير إلى مركز الفضاء الدولي على الأرض. تم التخطيط للنشاط البحثي على هذا الكوكب على عدة مراحل:
- يطلب مقر القاعدة توصيات بحثية من أقسام البحث.
- ويحدد مقر القاعدة الأهداف وموضوعات البحث وترتيب الأولويات.
- يحصل مقر القاعدة على موافقة مركز الفضاء الدولي على الأرض.
- يتم تشكيل فريق تخطيط يضم أشخاص من مقر القاعدة وقسم الأبحاث وقسم النقل، على أن يقوم قسم البحث بتحديد تفاصيل البحث نفسه ويقوم قسم النقل بتوفير المركبة اللازمة سواء كانت مركبة فضائية أو مركبة أرضية ، أو كلاهما معًا.
- لإجراء الدراسات، إذا لزم الأمر، الاتصال بالأقسام الأخرى للخدمات الخاصة، مثل القسم الهندسي، قسم الكمبيوتر، قسم المزرعة والبناء، وقسم الزراعة.
يتميز النشاط البحثي للمؤسسة بخاصيتين:
1. ما إذا كان البحث مكتملاً أم لا.
2. إذا كان البحث متعلقاً بنشاط على سطحه أو على نجوم أخرى.
أنواع النشاط البحثي
1. النشاط المأهول على هذا الكوكب
- و. عدد الأشخاص الذين سيشاركون في الدراسة.
- ب. من سيشارك في البحث - من أي قسم في قسم الأبحاث.
- ثالث. هل هناك حاجة للمعدات الحديثة مثل أجهزة البحث أو أجهزة الكمبيوتر الخاصة؟ ويتم التنسيق مع القسم "ب" في قسم الهندسة والبحث والقسم "ب" في قسم الحاسوب.
- رابع. وفقا لمدة الدراسة، يتم التخطيط لكمية الغذاء اللازمة. ويجب التنسيق مع وزارة الزراعة. ويتم تنسيق المباني السكنية المتنقلة للإقامات الطويلة في مواقع الأبحاث مع وزارة الزراعة والبناء.
- ال. وفقاً للأسئلة المذكورة أعلاه، يجب تحديد نوع المركبة أو المركبات المطلوبة بالتنسيق مع القسم "ب" في إدارة النقل.
- عند عودة الفريق البحثي إلى القاعدة، يتم نقل المادة البحثية الأولية إلى جناح الأبحاث، وتعود المركبة إلى جناح النقل للفحص والإصلاح، ويخضع الفريق للاختبارات في القسم "ب" في الجناح الطبي. إذا تم الكشف عن أمراض أو علامات مرضية غير معروفة لدى أعضاء الفريق، فإنهم يخضعون لسلسلة إضافية من الاختبارات في القسم "ج" في الجناح الطبي. يتم إبلاغ نتائج الدراسات واستنتاجاتها إلى الأرض.
2. البحث غير مأهول ويتم باستخدام الواصلة.
المشاركون في التخطيط هم قسم الأبحاث القسم "أ" في قسم النقل والقسم "ب" في قسم الهندسة والقسم "ب" في قسم الكمبيوتر.
وإذا تم البحث على أرض الواقع فإن التخطيط يتم وفق الخطوات التالية:
- و. حيث يتم إجراء البحوث.
- ب. مدة الدراسة.
- ثالث. ما هي الشروط الميدانية في موقع البحث د. ما نوع السيارة التي يجب أن تختارها؟
يتم إبلاغ نتائج الدراسات واستنتاجاتها إلى الأرض
3. مزيج يجمع بين الأبحاث المأهولة وغير المأهولة.
يصل الفريق البحثي إلى موقع البحث ويقوم بعملياته ويترك المعدات الأوتوماتيكية في مكانها والتي تستمر في العمل حتى بعد مغادرة الفريق ونقل بياناتها إلى القاعدة. ويُعرف مثل هذا المكان الذي تُترك فيه معدات البحث على أنه جزيرة أبحاث) مثل المعدات التي تركها طيارو أبولو بعد مغادرتهم المكان. هذه دراسة ذات طبيعة ثابتة بشكل رئيسي. سيقوم فريق من قسم البحث والهندسة بزيارة الموقع بشكل متكرر للتحقق من حالة المعدات وجمع المواد الخام العلمية.
نوع آخر من جزر الأبحاث هو جزيرة الأبحاث المؤقتة. في نهاية وقت معين أو الانتهاء من مهمة معينة تكون المعدات غريبة على القاعدة. وتبث نتائج الدراسات واستنتاجاتها إلى الأرض.
وفي نفس الموضوع على موقع العلوم :
