الفضاء الفضائي: الطريقة الصعبة لرواد الفضاء البرازيليين

الصورةربما يكون من العدل أن نقول إن معظم ما تتم مناقشته بنشاط من قبل الجمهور في صناعة الفضاء هو إرث قوتين عظميين من الماضي. من ناحية ، الولايات المتحدة مع أبولو ، هبطت على القمر ومكوك الفضاء ، من ناحية أخرى ، اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وروسيا خلفا مباشرا ل Soyuz وسلسلة من المحطات المدارية ، والتي تعد ISS أيضًا خليفة كبيرًا لها.

أوروبا متخلفة قليلاً عن الإشارة إلى وكالة الفضاء الأوروبية ومهماتها العلمية المتميزة. قليل من الناس يتذكرون الصين ، وغالبًا ما ينسون المناقشات حول استكشاف الفضاء المأهول. من النادر جدًا أن نذكر دولًا أخرى لديها صناعة فضائية متطورة ، مثل اليابان والهند ، بل وأكثر من ذلك ، "الغرباء" لنادي الفضاء ، مثل إيران أو كوريا (أي شخص للاختيار من بينها) أو إسرائيل (على الرغم من أنها ، في رأيي ، غير مستحق للغاية) . ولكن ماذا عن أولئك الذين ، على ما يبدو ، امتلكوا أو حصلوا على كل الفرص للدخول إلى هذا "النادي" ، لكنهم لم يتمكنوا من إطلاق القمر الصناعي إلى المدار بمفرده؟

مع هذا المنشور ، أود أن أفتح سلسلة صغيرة من المقالات حول هذا الموضوع ، وأعتقد أنه يستحق البدء بالبرازيل ، التي لديها تاريخ طويل ومليء بالفشل في محاولات الهروب إلى الفضاء.

المرحلة الأولى: الخروج من الغلاف الجوي


الصورةتم اتخاذ الخطوات الأولى في صناعة الصواريخ الفضائية في الستينيات. لم تكن البرازيل بحاجة إلى تطوير صواريخ باليستية عابرة للقارات ، سواء بسبب الافتقار إلى عبء كبير عليها ، أو بسبب القيادة الإقليمية غير المشروطة وعدم وجود رغبة كبيرة للانخراط في الصراع بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي. في هذا الصدد ، كان الكون بالنسبة لها منذ البداية ذو أهمية تطبيقية وسلمية بشكل أساسي. تجدر الإشارة إلى أن الرئيس الثاني والعشرين للبلاد ، جانيو كوادروس ، وهو شخص مثير للاهتمام للغاية ، بعد ستة أشهر فقط من التنصيب ، استقال تحت ضغط من المعارضة. بالنسبة لنا ، إنه مثير للاهتمام لأنه في 3 أغسطس 1961 ، تحت انطباع رحلة غاغارين ، وقع مرسومًا بإنشاء اللجنة الوطنية للأنشطة الفضائية (GOCNAE).

في عام 1964 ، تم إنشاء منظمة عسكرية ذات طبيعة مماثلة ، والتي بدأت في بناء أول قاعدة فضائية باريرا دو إنفيرنو (حرفيا: "حدود الجحيم") ، والتي استخدمت متخصصين مدنيين وعسكريين. كانت النتيجة صاروخًا يعمل بالوقود الصلب Sonda I ، والذي كان نسخة من American Arcas في إصدار Boosted ذي مرحلتين ، ولكن تم تصنيعه بالكامل في المنشآت البرازيلية. وبطول أقل من أربعة أمتار بقليل وكتلة حوالي 60 كجم ، كانت قادرة على حمل 4.5 كجم من الحمولة إلى ارتفاع حوالي 70 كم. كان أول إطلاق لها بالفعل في ديسمبر 1965. في المجموع ، كانت هناك 9 عمليات إطلاق حتى ظهور ممثل جديد للعائلة.

الصورة

Sonda I ، بطول 3950 ملم ،

الصورة وكانت الخطوة التالية هي إنشاء Sonda II على أساس صاروخ الأرصاد الجوية الكندي Black Brant III أحادي المرحلة . اختلاف مهم هو أنه لم يعد مجرد نسخة مع تغييرات طفيفة: أخذ المهندسون بعض الحلول التقنية ، ولكن تم تطوير الصاروخ ككل وتجميعه بالكامل في البرازيل. بطول حوالي 4 أمتار وكتلة 370 كجم ، كانت قادرة على حمل حوالي 30 كجم من المعدات إلى ارتفاع 180 كم. تم استخدام مزيج من بيركلورات الأمونيوم ومسحوق الألومنيوم في بولي بوتادين كوقود. الإطلاق الأول ، الذي أصبح معًا أول إطلاق دون مدني للبرازيل ، حدث في يوليو 1969. من الجدير بالذكر أن الأنجلو-أمريكيين يخونون قليلاً ، مما يشير إلى أن إطلاقه تم من عام 1990 إلى عام 1996.

الصورةحتى ذلك الحين ، نشأت الفكرة لإنشاء ناقل مداري من خلال زيادة وتعقيد التطورات الحالية في مجال صواريخ الأرصاد الجوية. تمت استعادة الخطوات الأولى في هذا الاتجاه في عام 1974 مع التطور الموازي واستخدام الصواريخ تحت المدارية المتقدمة بشكل متزايد كاختبارات غريبة.

كان الممثل التالي للعائلة - Sonda III ، تطورًا إضافيًا للممثل السابق. بدأ تطويره في عام 1971 تحت قيادة خايمي بوسكوف ، الذي كان لديه 10 سنوات من الخبرة في فرنسا ، والتي كانت لديها بالفعل وسائلها الخاصة للانسحاب في ذلك الوقت. وقد نظم العمل بشكل منظم ونظم التعاون الكامل بين الأجزاء "المدنية" و "العسكرية" في الصناعة. أصبح الصاروخ من مرحلتين ، في حين تم تنفيذ Sonda II المعدلة قليلاً كمرحلة ثانية ، وتم تثبيت محرك S30 المصمم البرازيلي على الأول. زادت أبعادها بشكل حاد إلى 8 أمتار بوزن إجمالي يبلغ طنًا ونصفًا ، وكانت قادرة على توصيل حوالي 140 كجم لكل 250 كم. تم تنفيذ الإطلاق الأول في 26 فبراير 1976.

في وقت لاحق ، تم عمل نوعين مختلفين من الصواريخ: بمحرك المرحلة الثانية المحدث والمرحلة الثانية المحدثة بشكل عام Sonda IIIA. في المجموع ، من 1976 إلى 2002 ، تم تنفيذ حوالي 30 عملية إطلاق.

الصورة
تعديلات مختلفة من Sonda III

الصورةوأخيرًا ، كانت آخر مرحلة "دون مدارية" قبل تطوير مركبة إطلاق كاملة هي Sonda IV. أيضا ، الوقود الصلب والمرحلتين ، كانت خطوة مهمة في تطوير عدد من الحلول التقنية ، والتي بدونها كان من الصعب إنشاء ناقل مداري (ما لم تكن بالطبع من اليابان). لأول مرة على الصواريخ البرازيلية ، تم تنفيذ التحكم في ناقلات الاتجاه ، وتم تثبيت أنظمة التوجيه ، وتم تنفيذ التثبيت على لوحة إطلاق كاملة بدلاً من المنحدر الذي يحدد الاتجاه الأولي. كما استمر صقل المحركات. أخيرًا ، بعد اختبارات مطولة في 21 نوفمبر 1984 ، تم إطلاق أول صاروخ يزيد وزنه عن سبعة أطنان. ونتيجة لذلك ، تم رفع 500 كجم من حمل الاختبار إلى ارتفاع 616 كم.

في وقت لاحق تم تنفيذ 3 عمليات إطلاق أخرى ، بينما ، على عكس الصواريخ السابقة ، كان الهدف الرئيسي هو اختبار العناصر الهيكلية المختلفة. بعد ذلك ، اقتربت البرازيل من إنشاء مركبة إطلاق خفيفة من الدرجة قادرة على توصيل الأقمار الصناعية إلى مدار قريب من الأرض.

المرحلة الثانية: الإخفاقات اللاحقة


بعد 20 عامًا من تطوير صواريخ دون مدارية من الصفر ، كانت خطة إنشاء الناقل المداري الأول بسيطة للغاية: تم وضع المراحل الأربعة الأولى من Sonda IV حول أخرى ، وبالتالي كانت بمثابة المرحلة الثانية. والثالثة ، بشكل عام ، كررت المرحلة الثانية من Sonda IV ، وكان على رابع دافع صلب صغير إحضار القمر الصناعي إلى المدار المستهدف. كان من المفترض أن مثل هذه الحاملة المسماة VLS - 1 العادية (بشكل عام ، يمكن ترجمتها على أنها "صاروخ حامل للأقمار الصناعية") ستكون قادرة على توصيل ما يصل إلى 350 كجم من الحمولة إلى المدارات ذات الأوج من 250 إلى 1000 كم. مرة أخرى في عام 1982 ، تم إطلاق بناء ميناء ألكانتارا الفضائي الكامل ، وكان أول إطلاق له هو Sonda II في أوائل عام 1990.

الصورة
Alcantara Cosmodrome ، منظر من مدار

الصورة
VLS - 1 على منصة الإطلاق. لم يتغير مفهوم الثمانينات

في البداية ، افترض أنه بحلول عام 1989 ، ستكون البرازيل قادرة على إطلاق أول قمر صناعي لاستشعار الأرض عن بُعد SCD-1 على صاروخها الخاص. ولكن في هذه اللحظة بالتحديد ، بالنسبة لعلماء الفضاء البرازيليين ، بدأت سلسلة من حالات الفشل في تأخير التطور لمدة تصل إلى 30 عامًا. بدأ كل شيء بالأزمة الاقتصادية في أواخر الثمانينيات ، والتي ضربت كل من الاتحاد السوفييتي والبرازيل. نتيجة انخفاض التمويل للعمل على الصاروخ ، تم منعهم بشكل كبير ، وتم إطلاق SCD - 1 ، الذي كان جاهزًا بالفعل في ذلك الوقت ، بمساعدة American Pegasus ، الناقل الوحيد لإطلاق جوي في العالم. حدث ذلك فقط في 9 فبراير 1993.

الصورةومن الجدير بالذكر أنه نتيجة التأخير ، كان القمر الصناعي الوطني الأول هو الثاني في الواقع ، لأنه في وقت مبكر من 22 يناير 1990 ، تم إطلاق قمر صناعي Dove - OSCAR 17 يزن حوالي 12 كجم ، تم صنعه بالكامل بواسطة هواة راديو (!) Junior Torres de Castro ، بحمل عابر. حسنًا ، من أجل العدالة ، حتى في وقت سابق ، في عام 1985 تم إطلاق Brasilsat A1 ، تم تصنيعها بأمر من شركة الاتصالات Embratel في الولايات المتحدة الأمريكية في المرافق وفي إطار مشروع Hughes Aircraft.

مع بداية التسعينات ، بدأ الاقتصاد في الخروج تدريجياً من الأزمة ، في عام 1993 تم إطلاق الخلف الأيديولوجي لـ Sonda IV - صاروخ VS-40 على ارتفاع حوالي 1000 كم. ولحل المشكلات المتراكمة ، تم إنشاء وكالة الفضاء البرازيلية رسميًا في عام 1994 ، وضمت الفرعين "المدنيين" و "العسكريين" في الصناعة ، الذين عملوا سابقًا معًا.

في 2 ديسمبر 1997 ، جرت المحاولة الأولى لإطلاق VLS - 1 مع القمر الصناعي SCD - 2A ، والذي انتهى بالفشل. تم تفجير الصاروخ عن بعد بسبب التشغيل غير المستقر للمرحلة الأولى. تم تنفيذ المحاولة الثانية في 11 ديسمبر 1999 بنتيجة مماثلة ، هذه المرة لم يعمل نظام الإشعال للمرحلة الثانية.


ابدأ VLS-1 V01


ابدأ VLS-1 V02

المحاولة الثالثة انتهت بكارثة قبل الإطلاق. في 22 أغسطس 2003 ، قبل الإطلاق المقرر بثلاثة أيام ، انفجر الصاروخ على منصة الإطلاق أثناء الخدمة. ونتيجة للانفجار والنيران التي تلت ذلك ، قتل 21 شخصا وأصيب أكثر من 20. تضررت لوحة الإطلاق بشكل كبير. سميت هذه الحادثة بـ "المأساة في الكانتارا" ، ولفترة طويلة أبطأت تطور برنامجها الفضائي في البرازيل. أثناء التحقيق ، اتضح أن أحد محركات المرحلة الأولى تم تشغيله بشكل غير طبيعي بسبب إمدادات الطاقة غير المصرح بها ، والتي من المفترض أن سببها ماس كهربائي. قد يكون السبب في ذلك انتهاكًا للسلامة شائعًا. تسبب الحادث في نقاش واسع حول مصير مستقبل رواد الفضاء البرازيلي ، على وجه الخصوص ، تم انتقاد استخدام مراحل الوقود الصلب.رخيصة لكنها محدودة.

الصورة
بقايا منصة الإطلاق في الكانتارا بعد الحادث الذي وقع في 22 أغسطس 2003.

ومن المقرر المحاولة الرابعة لعام 2019 فقط ، والسبب في ذلك هو تحسين أول خطوتين والمعالجة الهامة للخطوتين الأخيرين. في عام 2010 ، تم إطلاق صاروخ تجريبي بنجاح على أساس المرحلتين الأولى والثانية فقط من التصميم المحدث. ويتوقع المزيد من العمل في اتجاه برنامج Southern Cross ، الذي تمت الموافقة عليه في عام 2005 ، والذي ينطوي على إنشاء مجموعة كاملة من مركبات الإطلاق مع مجموعة واسعة من الحمولات. لذلك ، في إصدار ألفا ، من المفترض أن يتم استبدال مرحلتي الوقود الصلب العلوي بمرحلة واحدة بمحرك صاروخي يعمل بالوقود السائل بسعة تحميل تبلغ 500 كجم لكل دواء. كان من المفترض أن يتم الإطلاق الأول في عام 2015 ، ولكن على ما يبدو تم تأجيله.

سيكون الإصدار بيتا صاروخ حامل من مرحلتين مع المرحلة الأولى للوقود الصلب ، والثانية على زوج من الأكسجين السائل بالكيروسين. يفترض أن تكون سعة التحميل 800 كجم لكل DOE. من المفترض أن تكون "جاما" وقودًا سائلًا تمامًا ، وسوف تكون قادرة على إرسال طن واحد إلى GPO. وأخيرًا ، في متغيرات Delta و Epsilon ، سيتم إضافة مسرعين آخرين بمحركات صاروخية تعمل بالوقود السائل ، ويفترض توفير القدرة على إنتاج 2 و 4 أطنان لكل GSO ، على التوالي.

عائلة قاذفة VLS المقترحة من Alpha إلى Epsilon
الصورة

ونتيجة لذلك ، يمكننا أن نستنتج أن الأزمة ومن ثم الحادث المأساوي لما يقرب من 30 عامًا لم تسمح للبرازيل بأخذ مكانها في "نادي الفضاء". ومع ذلك ، فإن هذا لا يمنعها من خطط طموحة لإنشاء صناعة صاروخية وفضائية تعمل بكامل طاقتها. وإذا كان إصدار Alpha ، الذي يعد مراجعة مهمة للإصدار الأصلي من VLS - 1 ، من المرجح أن يطير في أواخر العشرينيات - أوائل العشرينات ، فسنضطر إلى انتظار إصدارات أثقل لفترة طويلة قادمة. يبقى فقط ملاحظة كيف يحاول البرازيليون بثبات التغلب على الإخفاقات المحيطة بعلماء الفضاء.

المصدر الرئيسي


الويكي البرتغالي متبوعًا بتحسين البيانات.

Source: https://habr.com/ru/post/ar396669/


All Articles