الكبرياء والعاطفة ، قصة تحويل الحلم إلى مشروع فضاء

كما الحماس والتفاني الكامل لاستكشاف الفضاء جلبت إنجازات العلماء الصينيين إلى آفاق جديدة.


في الصورة: لي فاي (يسار) - كبير مصممي وحدة الإطلاق Chang'e-4 ، ون بو (وسط) - كبير مصممي طراز Yutu-2 rover (Jade hare-2) ، وتشانغ هي (يمين) - المدير التنفيذي مشروع Chang'e-4 ، مركز التحكم في الفضاء التابع للأكاديمية الصينية لتكنولوجيا الفضاء.




يحتوي الهاتف الذكي لمهندس فضاء ون بو على أربع صور لها في نفس الخلفية والخلفية ، ولكنها التقطت في أربع مراحل مختلفة تمثل علامات بارزة في حياتها المهنية ، بالإضافة إلى خطوات في برنامج أبحاث القمر الصيني.

تم التقاط الصورة الأولى في عام 2007 ، عندما بدأ Wen Bo العمل في الأكاديمية الصينية لتكنولوجيا الفضاء (CACT) ، بعد تخرجه من الجامعة ، وكان أيضًا العام الذي أطلقت فيه الصين أول مركبة بحثية للقمر ، Chang'e-1.

التقطت الصور الثانية والثالثة والرابعة فور إطلاق محطة القمر الثاني Chang'e-2 للأبحاث في عام 2010 ، والمحطة الثالثة Chang'e-3 في عام 2013 ، وبعد الإطلاق الناجح لمحطة Chang'e-4 الرابعة في ديسمبر 2018 ، وفقا لذلك.

ملاحظة: Chang'e هي شخصية في الأساطير الصينية ، تُقدَس في الطاوية باعتبارها إلهة القمر.

وقال ون بو وهو ينظر إلى الصور التي التقطت أمام الأكاديمية الصينية لتكنولوجيا الفضاء: "لقد مر أكثر من عشر سنوات في غمضة عين".

كانت محطة Chang'e-4 أول محطة في العالم تقوم بهبوط ناعم على الجانب الآخر من القمر في 3 يناير 2019 ، وأعلنت الإدارة الوطنية الصينية للفضاء رسمياً عن الهبوط الناجح للقمر واستكشافه مرة أخرى بواسطة وحدات مشروع Chang'e-4 في 11 يناير 2019.

عندما شاهدت الهبوط الناعم لوحدة الهبوط على سطح القمر في مركز بكين للفضاء ، لم تستطع تشانغ هي ، المديرة التنفيذية لمشروع Chang'e-4 ، أن تمنع دموعها.

في حديثه عن هذه اللحظة العاطفية ، قال تشانغ خه: "لقد كنت متحمسًا للغاية. على مدار السنوات الثلاث إلى الأربع الماضية ، عمل فريقنا بجد معًا. لقد تحقق هذا النجاح بصعوبة كبيرة ".


في الصورة: عالم يعمل في مركز مراقبة الطيران التابع للأكاديمية الصينية لتكنولوجيا الفضاء.

مواجهة المشاكل ، حلها

قال تشانغ خه: "أنا فخور بالمشاركة في هذه المهمة ، لقد فعلنا شيئًا لم يفعله أحد من قبل ، وتغلبنا على العديد من الصعوبات".

وفقًا لتشانغ هي ، فإن إحدى المشكلات الرئيسية في استكشاف الجانب البعيد من القمر هي المشكلة المرتبطة بتنظيم الاتصالات ، نظرًا لأن الأجهزة الموجودة على الجانب الآخر من القمر ليست متاحة للاتصال مباشرة من الأرض ، لذلك يلزم وجود قمر صناعي منفصل للاتصالات لنقل الإشارات.

تم حل المشكلة بعد أن أطلقت الصين قمرا صناعيا Tseyuqiao (جسر الأربعين) في 21 مايو 2018 لتبادل البيانات بين MCC ووحدات مشروع Chang'e-4.


هناك مشكلة أخرى تتمثل في حقيقة أن الجانب البعيد من القمر من المرجح أن يسقط في النيازك ، وبالتالي فإن التضاريس هناك صعبة للغاية ، مما يخلق خطرًا كبيرًا على الهبوط غير الطبيعي ، مما قد يؤدي إلى كبسولة أو خسارة كاملة لوحدة الهبوط أثناء الهبوط.

للتغلب على هذه الصعوبة ، من خلال الكثير من الأبحاث ، تم اختيار موقع هبوط آمن نسبيًا. درس تشانغ ومهندسون آخرون من فريق المشروع كمية كبيرة من المواد المرجعية ذات الصلة ، واستشاروا مع عدد من العلماء من صناعة الطيران ، وقاموا بتحليل خصائص التربة القمرية والمناظر الطبيعية لتحديد موقع تقريبي للهبوط الأمثل والآمن للمحطة.

في النهاية ، قرر المصمم الرئيسي لجهاز الهبوط ، Li Fei وزملاؤه ، تحديد موقع موقع الهبوط في فوهة Karman ، والتي توجد داخلها مساحات كافية على سطح المشروع.




حصل لي فاي ، المولود في الثمانينات من القرن الماضي ، على لقب "موسوعة المشي" لمجموعة واسعة من المعرفة العلمية.

بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لما قاله تشانغ خه ، إنه بالفعل في مرحلة التصميم ، تم إدخال تقنيات الذكاء الاصطناعي في أنظمة الكمبيوتر على متن مركبة الهبوط ، مما أتاح لوحدات المشروع المختلفة أن تصبح أكثر ذكاءً وأكثر استقلالية من التي تم إطلاقها سابقًا.

تم تثبيت مجموعة من المستشعرات الخاصة والكاميرات التي تقيس مختلف المعلمات للسرعة والمسافات ، والتي يمكنها أيضًا معالجة الصور ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي ، على عناصر وحدة النسب Chang'e-4 ، بحيث يمكن للأنظمة الموجودة على متن الطائرة تحليل وضبط أنفسهم أثناء إجراء الهبوط المعلمات والبيانات المتعلقة بالموقف ، بما في ذلك المعلومات حول الموقع الحالي والزوايا والميل إلى السطح ، تحدد بسرعة العناصر (الخطرة) غير المستقرة على السطح (الأحجار ، الحفر الصغيرة) وتكون قادرة على التهرب من هذه العقبات إلى أقصى نقطة اللاعودة أثناء عملية الهبوط في الوضع التلقائي دون تدخل المشغل على الأرض.

أضاف تشانغ خه أنها تقنية حديثة متقدمة تلبي المعايير الدولية العالية.



نظرًا لأن الجانب العكسي للقمر لديه أيضًا راحة أكثر تعقيدًا من الجانب المرئي من الأرض ، أثناء عملية التصميم ، كان من الضروري مراعاة أن روفر Yut-2 سيواجه مشاكل وعقبات أكثر خطورة قد تحدث أثناء الحركة من تلك الموجودة في السابق اصطدم سلفه روفر "Yutu" ، أرسل إلى سطح القمر في عام 2013.

قال ون بو ، كبير مصممي سيارة روفر Yutu-2 ، إن تصميم روفر تم تحسينه وإتمامه بشكل كبير ، مع التركيز بشكل خاص على منع الأعطال الميكانيكية للأنظمة أثناء تشغيلها.


بعد تفريغ روفر Yutu-2 بنجاح من وحدة الهبوط Chang'e-4 إلى سطح القمر ، أصبح Wen Bo الآن مسؤولاً عن تنظيم إجراءات التحكم عن بعد للسيارة Rover.

قال ون بو إنه بما أن السطح القمري في منطقة الهبوط Chang'e-4 مليء بالثنيات والعديد من الحصى والحفر الصغيرة ، فبعد إجراء كل من حركاته الصغيرة ، يجب أن يتوقف الروفر ، ويلتقط صورة للسطح المحيط به ويرسل هذه البيانات إلى الأرض عبر مكرر الأقمار الصناعية.





ثم يقوم العلماء على الأرض بمعالجة هذه البيانات ورسم مسار آخر تتبعه المركبة.

أوضح ون بو أنه يجب تهيئة هوائيات روفر Yut-2 بحيث تشير إلى القمر الصناعي المكرر من أجل إرسال واستقبال إشارات التحكم بشكل صحيح ، في حين يجب أن تكون الألواح الشمسية الخاصة بالروفر مائلة على النحو الأمثل لتصل إلى كمية كبيرة من الطاقة الشمسية ضوء لزيادة توليد الطاقة في وقت نقل البيانات.



وقال تشانغ خه ، أمام كل هذه المشكلات في عملية الإعداد وأثناء تنفيذ المشروع ، فإن العديد من الخيارات لحلها تعد أيضًا بمنحنا فرصًا واكتشافات جديدة في المستقبل ، مضيفًا أن عناصر المناظر الطبيعية على الجزء الخلفي من سطح القمر قد تكون أقدم من تلك المشابهة. على الجانب المرئي ، لذا فإن دراسة الجانب الخلفي للتربة يمكن أن تلقي مزيدًا من الضوء على أصل القمر وتطوره.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الجانب الآخر من القمر هو المكان المثالي لرصدات علم الفلك الراديوي منخفضة التردد ، حيث أن القمر يحجب التداخل الراديوي من الأرض.

أوضح تشانغ خه أن الأرض لها أيونوسفير ، مما يجعل من الصعب استقبال إشارات لاسلكية منخفضة التردد من الفضاء. لاستلام وتحليل الإشارات الضعيفة المنبعثة من العديد من الأجرام السماوية البعيدة ، يجب إجراء تجارب علم الفلك الراديوي في الفضاء الخارجي ، مما يساعدنا على دراسة أصل وتطور النجوم والمجرات والكون.

إن بيانات ونتائج تجارب مماثلة في مدارات قريبة من الأرض حساسة أيضًا للتداخل الكهرومغناطيسي من سطح الأرض ، لكن لا يوجد مثل هذا التداخل من الأرض على ظهر القمر.


في الصورة: العلماء في العمل ، مركز إطلاق الأقمار الصناعية شيتشانغ (XSLC) ، مقاطعة سيتشوان.

فريق مخصص

وقال تشانغ خه: "عادة ما يستغرق الأمر من ثلاث إلى أربع سنوات لتصميم وتطوير المرحلة من المشروع القمري ، وأحيانًا تشارك قدرات وعقود عشرات الآلاف من الأشخاص - المهندسين والعلماء والموظفين في مختلف مؤسسات الطيران حول العالم - في مثل هذا المشروع".

بالنسبة إلى مشروع Chang'e-4 ، في المرحلة الأولى ، تم تصميم النماذج والعناصر الرئيسية لوحداته ، ثم تم الانتهاء من هذه النماذج ، وصُنعت في مصانع صناعية وصناعية مختلفة ، وتم تجميعها بواسطة مكونات وعقد ، واجتازت الاختبار على مراحل.

تتكون وحدة النسب Chang'e-4 من أكثر من 200 عنصر مختلف ، وتتكون سيارة Yutu-2 من حوالي 100 عنصر معقد تم فحصها وتصحيحها / صقلها مرارًا وتكرارًا أثناء عملية التجميع مرارًا وتكرارًا.

وفقًا لما قاله تشانغ خه ، نظرًا لأن صناعة الطيران ذات أهمية كبيرة لتطوير التراث الوطني والقدرات البشرية بشكل عام ، عادة ما يكون المهندسون الفضائيون الحقيقيون متحمسون لعملهم ويكرسون ذلك تمامًا.

"الميزة الأكثر تميزا في أي مركبة فضائية هي أنه بالكاد يمكن استعادتها بعد الإطلاق في حالة تعطل أي أنظمة ، على عكس السيارة التي يمكن استدعاؤها في حالة اكتشاف خلل فيها ، أو الطائرة التي يمكن خدمتها بشكل دوري بواسطة من أجل نظامه ، "وأوضح تشانغ خه.

يمكن لأي إهمال (حتى غير مهم) أن يلغي سنوات عملنا الشاق ، لذلك يولي المهندسون في صناعة الطيران أهمية كبيرة لجودة عملهم واختبارات عديدة لتصاميمهم.

وقال تشانغ خه: "يجب أن نحدد مسبقًا جميع المخاطر المحتملة ونحاول أن نفعل كل شيء ممكن للسيطرة عليها أثناء تنفيذ مراحل المشروع".

وقال لي فاي: "صناعة الفضاء محفوفة بالمخاطر العالية وتتطلب استثمارات طويلة الأجل ، وبالتالي فإن جميع الموظفين في عملهم يتعرضون دائمًا لضغط كبير ، بما في ذلك عبء المسؤولية".

على الحائط في مركز التحكم في الفضاء الجوي ، مقابل شاشات الفيديو العملاقة ، هناك العديد من اللوحات الكبيرة التي تحمل نقوشًا بسيطة وواضحة "لا عيوب ولا عيوب ... معايير عالية" ، لتذكير الموظفين بالحاجة إلى الدقة والدقة المطلقة في عملهم.

بالإضافة إلى التفكير الإجباري والاهتمام بالتفاصيل ، غالبًا ما كان لزملاء Zhang He ترتيب السباقات بمرور الوقت للوفاء بالمواعيد النهائية وعدم تعطيل مواعيد تنفيذ مراحل المشروع.

ليس سراً أن مطوري مشروع القمر Chang'e-4 غالباً ما كانوا يعملون ساعات إضافية ، وفي أصعب اللحظات خلال المشروع ، انتقلوا إلى فندق بجوار الأكاديمية الصينية لتكنولوجيا الفضاء لتوفير الوقت في طريقهم إلى مكان العمل.

علاوة على ذلك ، لم يتم تنفيذ جميع أعمال المشروع في مكاتب مريحة مزودة بتكييف الهواء. أجريت بعض الاختبارات الميدانية للوحدات النمطية في ملاعب تدريب الأكاديمية في شمال شرق الصين ، حيث يكون الشتاء باردًا للغاية ، والبعض الآخر في الشمال الغربي من البلاد في المناطق القاسية في صحراء جوبي. ومع ذلك ، لا يشكو زملاء تشانغ هي من ظروف العمل الصعبة في حياتهم.

التوازن بين العمل والحياة الشخصية

لقد مر أكثر من عقدين من الزمن منذ أن بدأ خانغ خه العمل في الأكاديمية الصينية لتكنولوجيا الفضاء بعد تخرجه من جامعة بيهانغ ، التي كانت تعرف سابقًا بجامعة بكين للملاحة الجوية والفضائية ، وهي أول مؤسسة للتعليم العالي في مجال الملاحة الجوية والفضائية ، تم إنشاؤها بعد تأسيس جمهورية الصين الشعبية في عام 1949. .

خلال هذه الفترة ، نشأ Zhang He من موظف شاب جديد في الأكاديمية ، يعمل في مجال التحليل الديناميكي ، إلى المدير التنفيذي للمشروع القمري الثاني في الصين.

وهي أيضا أم لديها ابن مراهق. كأم تعمل باستمرار ، لا تعتقد أن مسؤولياتها تجاه العمل والأسرة غير متوافقة.

قالت تشانغ هي: "الأم العاملة هي مثال يحتذى به لطفلها" ، مضيفًا أن ابنها يحب العلم أيضًا.

من المسلم به أن بعض زملائه في Zhang He قد فاتهم بعض اللحظات المهمة في حياة أطفالهم في عملية إكمال حياتهم الصعبة والتي تتطلب وجودًا دائمًا في المكان في الأكاديمية أو مهام عمل الميناء الفضائي.

عندما ذهب تشنغ مينغ ، مهندس الفضاء الجوي من فريق مشروع تشانغ هي ، إلى ميناء شيتشانغ الصيني لاستكمال الاستعدادات النهائية لإطلاق مشروع تشانجي - 4 في ديسمبر الماضي ، في نفس الوقت ، قام ابنه بعملية جراحية.

أيضًا ، منذ خمس سنوات ، افتقد تشينغ مينغ ولادة ابنه ، لأنه كان مشغولًا بالتحضير لإطلاق Chang'e-3.

ومع ذلك ، كان تشنغ مينغ قادرًا على تخفيف مشاعره بالذنب في الوقت الحالي عندما كان قادرًا على أن يشرح لابنه بفخر أن والده ساعد في إرسال جهاز البحث إلى القمر.

بالنسبة لشينج مينغ ، فإن هذا الشعور بالفخر هو الدافع لمواصلة حياته المهنية كمهندس والمشاركة في أبحاث الفضاء الجديدة.