المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
{افان مات او قتل انقلبتم على اعقابكم}
2024-11-24
العبرة من السابقين
2024-11-24
تدارك الذنوب
2024-11-24
الإصرار على الذنب
2024-11-24
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24

المناطق الاقتصادية الوظيفية Functional Economic Areas
1-3-2022
كيفية حدوث المشاجرات لدى الأطفال
6-1-2023
البوليمرات الطبيعية المحورة Modified Natural Polymers
23-10-2017
Pyramidal Number
24-12-2020
أبو العباس أحمد بن محمد بن أحمد الأزدي
10-9-2020
الإدارة والعلوم الاجتماعية
25-4-2016


علم الكواكب وعلم الفلك في أواخر الحرب الباردة وما بعدها  
  
1017   01:37 صباحاً   التاريخ: 2023-06-04
المؤلف : مايكل جيه نيوفلد
الكتاب أو المصدر : رحلات الفضاء
الجزء والصفحة : ص74–80
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / علم الفلك / تاريخ وعلماء علم الفلك /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-09-14 809
التاريخ: 2023-09-10 797
التاريخ: 1-6-2016 5179
التاريخ: 2023-08-29 787

على الرغم من أن رحلات «فويدجر» بالقرب من الكواكب الخارجية أظهرت أن الاستكشاف كان مزدهرا، فإنَّ الثمانينيات كانت في الواقع أوقاتًا مضطربة بالنسبة إلى برنامج ناسا الكوكبي. أعقبت الميزانيات الضعيفة في أواخر السبعينيات محاولة إدارة ريجان عام 1981

لإلغاء البرنامج بأكمله، وإبعاد مختبر الدفع النفاث، وإعطاء المال لمكوك الفضاء. ساعد أعضاء الكونجرس الذين يُمثِّلُون المراكز أو المقاولين المهددين في درء تلك السيناريوهات. على أية حال، أدَّت السياسة الوطنية التي تفرض وضع جميع الحمولات على متن المكوك إلى التسبب في إحداث تأخيرات كبيرة وزيادات في الميزانية للبعثات القليلة قيد التطوير. وبعد تحطم «تشالنجر» في عام 1968، تأخَّرت جميع عمليات الإطلاق ثلاث سنوات، ومن ثمَّ لم تُرسل ناسا أي مركبة فضائية كوكبية جديدة نحو السماء بين عامي 1978 و1989. وفي ضربة لهيبة الولايات المتحدة، لم تستطع الوكالة تحمُّل تكلفة اعتراض المذنب هالي أثناء عودته البارزة (1985 - 1986، بينما حلَّق السوفييت بالقُرب منه بالاستعانة بنسخة من مركبة «فينوس» الضخمة، كما أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية أول مسبار لها بين الكواكب، «جوتو»، والتُقطت أول صور مقربة لنواة مذنَّب جليدية.19

تأخَّر تليسكوب هابل الفضائي، الذي كان متأخرا بالفعل ومتجاوزا للميزانية المقررة له بسبب تعقيده، أربع سنوات أخرى بسبب كارثة انفجار «تشالنجر». كان ذلك نعمةً مقنعة؛ لأنه كان يمكن أن يفشل تمامًا إذا لم تتم ترقية الأنظمة الرئيسية في فترة الانتظار تلك. عندما أُطلق هابل في المدار عام 1990، أصبح مثارًا للإحراج الوطني؛ فقد تبين أنَّ المرآة الرئيسية قد جرى ضبطها على الشكل الخطأ، مما يجعل الصور ضبابية قليلًا. وكانت وكالة ناسا قد ألغت طريقة اختبار بصري ثانيةً في أوائل الثمانينيات لتوفير المال. كان تليسكوب هابل لا يزال أداةً علمية قابلة للاستخدام لكنه أضر بمصداقية وكالة ناسا، على الأقل حتى قام رواد الفضاء في المكوك بمهمة إصلاح رائعة في نهاية 20.1993

من ناحية أُخرى، كان علم الفلك أيضًا هو المستفيد حين زادت الإدارات الجمهورية ميزانية ناسا في أواخر الثمانينيات نجحت الوكالة في جمع هابل وثلاث مهام أخرى في برنامج وأسمته برنامج «المراصد الكبرى». وهذه المراصد هي مرصد كومبتون لأشعة جاما جرى إطلاقه عام (1991)، ومرصد تشاندرا للأشعة السينية (جرى إطلاقه عام 1999)، وتليسكوب سبيتزر الفضائي (الذي عُرِف سابقًا باسم مرفق التليسكوب الفضائي بالأشعة تحت الحمراء) (جرى إطلاقه عام 2003). كما ازدهرت مهام أصغر من عدة دول في الثمانينيات والتسعينيات. فعلى الجانب السوفييتي، أطلق السوفييت تليسكوبين مُتوسّطي الحجم عاليي الطاقة في المدار خلال الثمانينيات، كما أرسلوا معدات تعمل بواسطة رواد فضاء ملحقة بمحطة «مير» الفضائية.

لسوء الحظ، انخفضت قدرة علوم الفضاء الروسية بشدة إثر الأزمة الاقتصادية وانهيار الاتحاد السوفييتي. لم تعد هناك بعثات فلكية تغادر الأرض حتى العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، وانهار برنامج الكواكب، نظرًا إلى تقويض قدرة مكتب تصميمات لافوتشكن بسبب نقص التمويل. في عام 1988، أطلق السوفييت مركبتي «فوبوس» الفضائيتين لتصوير المريخ والاقتراب من القمر المريخي الذي يحمل الاسم نفسه. فشلت إحدى المركبتين في العبور، بينما تحطّمت الأخرى في المدار قبل وقت قصير من وصولها إلى القمر الصغير وأُجريت محاولة أخرى لإتمام مهمة «فوبوس» في عام 1996، بالتعاون بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية، ومحاولة أخرى في عام 2011، بمشاركة صينية، ولكنَّ كِلتَيهما فُقدتا أثناء الإطلاق بسبب ضعف مراقبة الجودة في صناعة الفضاء الروسية. بعد ذلك ركَّز قادة الدولة بدلا من ذلك على إبقاء برنامج رحلات الفضاء المأهولة نابضًا بالحياة، مدعومًا بالمال الأمريكي بعد أن دمج البلدان برامج محطات الفضاء الخاصة بهما في 1993 - 21.1994

إذا كانت نهاية الحرب الباردة مُدمّرةً بالنسبة إلى علوم الفضاء السوفييتية بعد انهيار الاتحاد السوفييتي، فقد كانت آثارها على الولايات المتحدة أكثر وضوحًا. مع انتهاء سباق الفضاء، انخفضت ميزانية وكالة ناسا تدريجيًّا خلال التسعينيات، وتفاقم الانخفاض نتيجة للإحراج الذي مُنِيَت به بسبب عطل تليسكوب هابل، وأيضًا نتيجة لسمعتها بأنها قد أصبحت بطيئة وبيروقراطية. إلا أنَّ علوم الفضاء الأمريكية واصلت تقدمها وازدهارها، مما يُشير إلى أنها قد خلقت زخمها المؤسسي والسياسي الخاص بها. تعتمد مراكز الفضاء والجامعات والمؤسسات غير الربحية وشركات المقاولات والوكالات على استمرار التمويل الحكومي، وقد كان السياسيون سُعداء بوجود وظائف عالية التقنية ذات أجور عالية في مقاطعاتهم. كما حافظت الاستثمارات في علوم الفضاء على استدامة الريادة التكنولوجية الوطنية، التي دلت عليها التداعيات في مجال الدفاع وأيضًا البعثات الناجحة، ومن ثمَّ حققت للولايات المتحدة هيبة ومكانة على المستوى الدولي.

ومع ذلك، فإنَّ الجمع بين عدم الرضا السياسي ببيروقراطية ناسا وضغوط الميزانية أجبر الوكالة على إصلاح برامج علوم الفضاء الخاصة بها في التسعينيات. في عام 1992، أحلت إدارة بوش الأولى دانيال جولدين – مدير تنفيذي هندسي من شركة مقاولات دفاعية كبيرة – محل مدير ناسا ريتشارد ترولي الذي كان رائد فضاء سابقًا. وقد استمر جولدين خلال فترتي رئاسة بيل كلينتون بسبب تغييره الهائل للوكالة. سرعان ما وُصِفَ برنامج جولدين بأنه «أفضل وأسرع وأرخص»؛ لأنه كان يهدف إلى تخفيض الهيكل الهرمي للوكالة وتقليل الأعمال الورقية وتقليل مجالس المراجعة وزيادة المخاطرة، بناءً على الخبرات المكتسبة من مبادرة الرئيس ريجان القصيرة الأمد المعنية بالدفاع الصاروخي في الفضاء والتي أُطلقت في الثمانينيات.22

كذلك تأثر برنامج الكواكب الخاص بناسا تأثرًا ملحوظًا. وكانت مبادرات الإصلاح قد بدأت من قبل تولي جولدين زمام الأمور، بسبب التجارب غير السعيدة التي منيت بها ناسا في الثمانينيات. وقد استهلك جزء كبير من ميزانية علوم الكواكب لسنوات عديدة في مشروعين لإنشاء مركبتي فضاء كبيرتين، وفي مهمة رادار ماجلان للكشف عن سطح كوكب الزهرة الذي تُغلّفه سحابة من الغازات، وأيضًا في جاليليو المركبة المدارية ومسبار الغلاف الجوي التي أُرسلت لدراسة كوكب المشتري. وأضافت السياسة المكوكية الخاصة بوكالة ناسا وحادث انفجار «تشالنجر» مزيدًا من النفقات والتأخير، على الرغم من نجاح كل من المركبتين الفضائيتين بعد أن عانتا من أعطال خطيرة في الرحلة. وفي الوقت نفسه، أُجريت محاولة لإنشاء مركبة فضائية منخفضة التكلفة، ولكن هذه المحاولة تجاوزت الميزانية المحددة وأنتجت مركبة فضائية واحدة فقط: «مارس أوبزيرفر»، التي انفجرت قبل وصولها إلى الكوكب مباشرةً في عام 1993.

كانت المحاولة الثانية لخفض التكاليف أكثر نجاحًا أتاح برنامج «ديسكفري»، الذي صدق عليه الكونجرس في العام نفسه، لاستكشاف الكواكب، بعثات أقل تكلفة وأكثر ابتكارا، اختيرت بعد التنافس بين فرق العلوم والهندسة. أصبح مختبر الفيزياء التطبيقية التابع لجامعة جونز هوبكنز المنافس الرئيسي مختبر الدفع النفاث وبنى أول مركبة «ديسكفري» جرى إطلاقها والتي أطلق عليها «ملتقى الكويكبات القريبة من الأرض». وقد حلقت بالقرب من كويكب صغير، ودخلت في مداره وأخيرًا هبطت على الكويكب «إيروس» الفترة 2001-2000. وقد حققت مركبة «مارس باثفايندر»، نظرًا الى تمتعها بمسار أقصر بكثير، هبوطا مُبتكرًا مُريحًا في 1997، وفور هبوطها على سطح المريخ خرجت منها طوافة صغيرة بدأت في التجول على سطح الكوكب. وكانت أول مركبة ناجحة تصل إلى الكوكب الأحمر في عقدين.23

ومع ذلك، فشلت البعثتان التاليتان اللتان أرسلهما مختبر الدفع النفاث إلى كوكب المريخ بشكل محرج في عام 1999، مما يدلُّ على أن القيام بأشياء محفوفة بالمخاطر بتكلفة زهيدة له حدوده. عانى برنامج جولدين الأفضل والأسرع والأرخص من انتكاسة سياسية جعلته يُحجم عن المخاطرة، وأنهت فترة ولايته في وكالة ناسا بسرعة أكبر. لم تكن هاتان المهمَّتان المريخيَّتان جزءًا من برنامج «ديسكفري»، ولكن هذا البرنامج دخل في أزمة أيضًا في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، وذلك بفضل الافتراضات الشديدة التفاؤل بشأن التكلفة والجدول الزمني المطلوب للقيام بأشياء أكثر طموحا، مثل صدم مُذنَّبٍ، أو وضع مركبة في المدار حول كوكب عطارد. ومع ذلك، أنتج برنامج سلسلة «ديسكفري» من الرحلات الفضائية، لا سيما للمذنبات والكويكبات، وأثبت قيمة المنافسة. وسعت ناسا نطاق الفكرة بحيث يشمل البعثات المتوسطة الحجم، وفي أواخر عام 2001 أعطت مؤسسة البحث الجنوبية الغربية ومختبر الفيزياء التطبيقية مهمة التحليق بالقُرب من كوكب بلوتو، الذي وصل إليه مسبار «نيو هورايزونز» في عام 2014. وفي الوقت نفسه، حصل برنامج «مارس» التابع لناسا على زخم كبير بعد فشل عام 1999، مع سلسلة من المركبات المدارية وثلاث طوافات متجوِّلة تستكشف سطح المريخ، اثنتان منها وهما: «أوبورتيونيتي» و«كيوريوسيتي» لا تزالان تعملان حتى كتابة هذه السطور.24

على الرغم من الاستثمار الهائل والنجاح الذي لا مثيل له الذي حققته أمريكا في استكشاف الكواكب في فترة ما بعد الحرب الباردة، فيجدر بنا أن نذكر أن أوروبا ثم آسيا قد ظهرتا كلاعبين جادين في هذا المجال، لا سيما بعد عام 2000. حملت المركبة المدارية «كاسيني ساتورن» التابعة لناسا، التي تم إطلاقها في عام 1997، مسبارًا أوروبيًا هبط على قمر زُحل «تيتان» في عام 2005. ونجحت مركبات وكالة الفضاء الأوروبية المدارية التي هبطت على سطح القمر والمريخ والزهرة في مهامها بين عامي 2003 و2006، كما تعاونت الوكالة مع روسيا لوضع مركبة فضائية جديدة حول المريخ في 2016. ووصلت المركبة الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية «روزيتا» – أو رشيد – إلى أحد المذنبات في عام 2014، وأسقطت مركبة هبوط صغيرة على سطحه. أما اليابان، التي بدأت بمهمة جسيمات وحقول صغيرة للتحليق بالقُرب من مذنب هالي في عام 1986، فنجحت في بعثاتها في القمر والزهرة، وفي أحد الكويكبات وأحد المذنبات في التسعينيات من القرن العشرين وفي العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. وبدأ برنامج استكشاف القمر الخاص بالصين بـ «تشانج 1» في عام 2007، وفي عام 2015 هبطت «تشانج 3» على سطح القمر وانطلقت منها حوَّامة صغيرة. كذلك نجحت الهند في الوصول إلى مدار القمر في 2008 والمريخ في 25.2012

انكشف النقاب عن قصةٍ مُماثلة في علم الفلك الفضائي بعد الحرب الباردة؛ فقد مولت الولايات المتحدة، التي كانت تتمتَّع بميزانية مدنية مُخصَّصة لعلوم الفضاء أكبر من الميزانيات التي خصصتها أي دولة أخرى للفضاء، مجموعة من البعثات المهمة إلى الفضاء، في حين بدأ الأوروبيون واليابانيون في اللحاق بالرَّكْب. حولت عمليات إصلاح وصيانة وتحديث تليسكوب هابل التابع لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية بواسطة رواد الفضاء هذا التليسكوب هابل من مثار سخرية على شاشات التليفزيون إلى مركبة فضاء شهيرة لجمع البيانات الأساسية حول الكون. الجدير بالذكر بشكل خاص هو التوصل، بمساعدة المراصد الأرضية، إلى قياس دقيق إلى حدٍّ ما لمدى سرعة تمدد الكون، مما أدى إلى تحديد الوقت الذي انقضى منذ الانفجار الكبير: 13.7 مليار سنة. أنتجت المراصد الكبرى الأخرى كمية هائلة من البيانات عن الثقوب السوداء والنجوم المتفجرة وسحب الغبار والتطور المبكّر جدًّا للمجرَّات. وأضافت أجهزة التليسكوب الصغيرة والمتوسطة التابعة لوكالة ناسا إسهامات مُتخصصة، مثل تعيين مواطن الشذوذ في إشعاع خلفية الكون الباهت الذي خلفه الانفجار الكبير، وتُشير هذه المواطن إلى بذور أقدم تطور للمجرات والنجوم. بعد تحقيق إنجاز تكنولوجي هائل في المعدات الأرضية التي أثبتت لأول مرة أنَّ الكواكب تدور بالفعل حول نجوم أخرى. عثر تليسكوب «كيبلر» التابع لناسا على الاف الكواكب الأخرى ولا يزال يفعل ذلك حتى اليوم.

أسهمت وكالة الفضاء الأوروبية في جميع المجالات أيضًا، حيث أطلقت بعثات فضاء رائدةً مثل «هيباركوس» و«بلانك» لقياس مواضع وحركات الملايين من النجوم في مجرتنا بدقة، مما أسفر عن قياسات دقيقة للمسافات وفَهم أفضل للمنطقة المحيطة بالشمس. ابتداءً من عام 1979، بدأت اليابان في الدَّوَران حول الأقمار الصناعية الفلكية أيضًا، لا سيما المتخصصة في علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية. وقامت الصين والهند الأقل تطورًا اقتصاديًا بإنجازات أقل، حيث أعطت كلٌّ منهما الأولوية للتطبيقات المدنية أو العسكرية العملية، وللبعثات التي تُحقِّق لهم مكانةً دولية، مثل الرحلات إلى القمر والكواكب.

وأخيرًا، دعمت الاستثمارات الضخمة التي خصَّصتها وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية واليابان شبكةً مُتنامية من الأقمار الصناعية لمراقبة الشمس وانفجاراتها باستمرار. تموضعَتْ بعض هذه الأقمار الصناعية في مدار يبعد مليون ميل عن الأرض، عند نقطة توازن خاصة بين الجاذبية الأرضية والشمسية، مما يسمح بمراقبة دائمة على مدار الساعة للانفجارات الشمسية وانبعاثات الجسيمات المشحونة التي من شأنها أن تؤثّر على الغلاف المغناطيسي للأرض. تتسبب أحداث «الطقس الفضائي» هذه في حدوث أضواء الشفق القطبي الرائعة (الأضواء التي تتكوَّن في سماء القطبين الشمالي والجنوبي)، ولكنها تُهدِّد أيضًا البنية التحتية المتنامية للأقمار الصناعية في مدار الأرض، ومن خلال التيَّارات التي تُسبِّبها العواصف المغناطيسية، تُهدد كذلك البنية التحتية الأرضية مثل شبكات الطاقة الكهربائية. وهكذا تزايد الاندماج بين علم الفلك الشمسي الفضائي والفيزياء الفضائية اللذين يشتركان في أصلٍ مُشترك في رحلات «في-2» بعد الحرب العالمية الثانية في مجالٍ مُتعدِّد التخصصات وصفته ناسا بـ «الفيزياء الشمسية». يتم دمج البيانات من تجارب الجسيمات والحقول التي تجريها المركبات الفضائية التي تدور حول الأرض والمركبات بين الكواكب والخاصَّة بدول متعددة مع عمليات المراقبة الشمسية الأرضية والفضائية، مما يخلُّق لأول مرة الخطوط العريضة لرؤية شاملة لتأثير الشمس على النظام الشمسي بأكمله.

___________________________________________________

هوامش

(19) John M. Logsdon, “The Survival Crisis of the US Solar System Exploration Program in the 1980s,” in Launius, Exploring the Solar System, 45–76.

(20) On the mirror flaw, see the afterword in Smith, The Space Telescope; Roger D. Launius and David H. DeVorkin, eds., Hubble’s Legacy: Reflections by Those Who Dreamed It, Built It, and Observed the Universe with It (Washington, DC: Smithsonian Institution Scholarly Press, 2014), http://opensi.si.edu/index.php/smithsonian/catalog/book/57, accessed November 22, 2017.

(21) Huntress and Marov, Soviet Robots, 367–405.

(22) Howard E. McCurdy, Faster, Better, Cheaper: Low-Cost Innovation in the U.S. Space Program (Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2001); Peter J. Westwick, Into the Black: JPL and the American Space Program, 1976–2004 (New Haven: Yale University Press, 2007).

(23) Michael J. Neufeld, “Transforming Solar System Exploration: The Origins of the Discovery Program, 1989–1993,” Space Policy 30 (2014): 5–12; Erik M. Conway, Exploration and Engineering: The Jet Propulsion Laboratory and the Quest for Mars (Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2015), 87–139.

(24) Conway, Exploration, 140–343; Michael J. Neufeld, “The Discovery Program: Competition, Innovation, and Risk in Planetary Exploration,” in Launius and McCurdy, NASA Spaceflight, 267–290, and my “First Mission to Pluto: Policy, Politics, Science and Technology in the Origins of New Horizons, 1989–2003,” Historical Studies in the Natural Sciences 44 (2014): 234–276.

(25) Arturo Russo, “Parachuting onto Another World: The European Space Agency’s Huygens Mission to Titan,” in Launius, Exploring the Solar System, 275–321, and his “Europe’s Path to Mars: The European Space Agency’s Mars Express Mission,” Historical Studies in the Natural Sciences 41 (2011): 123–178; Patrick Besha, “Policy Making in China’s Space Program: A History and Analysis of the Chang’e Lunar Orbiter Project,” Space Policy 26 (2010): 214–221.

 




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.