لماذا هذه القواعد الجوية المزعجة مطلوبة لإطلاق الصواريخ الأرضية؟

الأشخاص المسؤولون عن إطلاق الصواريخ لديهم هذه النكتة القديمة: إذا كان الصاروخ جاهزًا للإطلاق ، فإن الطقس سيجبرك على تأجيله لمدة يوم.

ومع ذلك ، لماذا ناسا ، الجناح الفضائي الخامس والأربعون لقوات الفضاء الأمريكية ، مدير السلامة وجميع الخدمات المتعلقة بالإطلاق مهتمة للغاية بالطقس؟ من يهتم إذا كانت تمطر على بعد 18 كم من منصة الإطلاق ، حتى لو كانت القواعد تقول أنه يجب ألا تكون أقرب من 18.5 كم منها؟ أليس هذا كافيا؟

الإجابات على هذه الأسئلة موجودة في تاريخ إطلاق الصواريخ ، وأحيانًا تعلمنا هذه الدروس كنتيجة لحوادث مؤلمة ، إن لم تكن قاتلة. عندها علمنا بما يحدث عندما لا يستمع المسؤولون عن الإطلاق إلى الطقس ولا يأخذون في الاعتبار قدرات الصواريخ.

لإعداد إطلاق صاروخي ، وقمر صناعي وطاقم (في حالة الرحلات المأهولة) لكل مهمة ، عليك قضاء مئات وآلاف الساعات من التدريب والاختبار والتحضير. يجب أن تعمل معدات الطيران بشكل لا تشوبه شائبة من بداية العد التنازلي إلى الاشتعال.

وبعد كل هذا العمل الشاق ، لا تزال هناك نقطة واحدة فقط لا يسيطر عليها أي شخص - الطقس.

قسم الطقس في قائمة معايير الإطلاق هو مجموعة تفصيلية من التعليمات التي تصف الظروف المناخية القاسية التي يمكن أن تتحملها سفينة الفضاء أثناء الإقلاع والهبوط لضمان إتمام المهمة بنجاح.

أثناء الرحلة ، تؤخذ في الاعتبار المتغيرات مثل اتجاه الرياح والرطوبة ودرجة الحرارة والغطاء السحابي وهطول الأمطار وما إلى ذلك. أيضًا ، يجب أن تأخذ معايير تصاريح الإطلاق في الاعتبار متطلبات السلامة التي تحمي الأشخاص في البر والبحر والجو ، والمتقدمة من قبل الجناح الفضائي الخامس والأربعين - وهذا يشمل أيضًا متطلبات الطقس للصاروخ نفسه ، التي قدمتها الشركة التي تمتلك وتدير إطلاقها.

من بين بعض معايير الطقس للبدء هناك أقصى مسافة قريبة من المطر إلى منصة الإطلاق ، وسرعة الرياح واتجاهها ، وأقصى قص الرياح المسموح به ، وغيرها.


الجليد المتشكل على منصة الإطلاق بعد انخفاض درجة الحرارة إلى ما دون نقطة التجمد قبل ساعات قليلة من إطلاق صاروخ تشالنجر STS-51L علم

هذين المعيارين لإطلاق صاروخ الولايات المتحدة درسًا شرسًا في رحلة الفضاء في 28 يناير 1986 ، عندما تم إطلاق المكوك تشالنجر عند الصفر تقريبًا درجة حرارة أبرد بـ 20 درجة مئوية من الحد الأدنى لدرجة الحرارة المسموح بها لبدء تشغيل مسرع MTKK المكوك الفضائي الجانبي .

بسبب درجات الحرارة المنخفضة ، فشلت حلقات الختم الرئيسية والمساعد لمسرع الوقود الصلب الأيمن عند بدء التشغيل. بدلاً من الحلقات الفاشلة ، تم تشكيل ختم مؤقت ، والذي انهار بسبب أقوى مقص الرياح الذي واجهته المكوكات (والتي ستواجهها جميع المهام اللاحقة).

خرق هاتين القاعدتين الطقسيتين وأدى إلى مقتل سبعة رواد فضاء.

اليوم ، يتم مناقشة إلغاء إطلاق الصواريخ بسبب الرياح القوية في الغلاف الجوي العلوي بنشاط في الشبكات الاجتماعية. ومع ذلك ، تذكرنا كارثة تشالنجر أن محاولة إرسال صاروخ في حالة طيران في ظروف لا يتكيف معها يمكن أن يكون لها عواقب وخيمة.

بالإضافة إلى القواعد المتعلقة مباشرة بالصاروخ ، هناك أيضًا قواعد مصممة لحماية موظفي مركز الفضاء والجمهور لمراقبة الإطلاق في البر والجو والبحر.

يتضمن هذا قواعد واضحة ، مثل الحاجة إلى تجنب البرق حتى لا تتمكن من إتلاف الإلكترونيات بضربها - لأنه عندئذ سيكون من المستحيل تدمير الصاروخ عندما ينحرف عن الدورة.

ولكن هناك قواعد أقل شهرة تتعلق بالعواصف الرعدية التي يمكن أن تتسبب في تأخير الموظفين ، حتى عندما لا توجد صواعق برق بالقرب من منصة الإطلاق.


البرق الناجم عن نبضات إطلاق أبولو 12 في محطة كابل الغاز LC-39A

هذا مثال آخر لقاعدة تأتي من تجربة حقيقية. خلال مهمة أبولو 12 إلى صاروخ زحل 5 ، والتي شملت بيت كونراد وريتشارد جوردون وألان بين ، ضرب البرق مرتين في الدقيقة الأولى من الرحلة.

أدت ضربة البرق إلى فشل العديد من أنظمة المهام الحرجة ، بما في ذلك خلايا الوقود في وحدة القيادة والخدمة وجميع شاشات الملاحة. بدأ مركز التحكم في استقبال القياس عن بعد ورسائل مشوهة من الصاروخ والفريق.

لحسن الحظ ، لم يكن لحاسوب الرحلة Saturn-5 المعزول من مركبة الفضاء أبولو أي تأثير على ضربات البرق ، واستمر في العمل كما لو لم يحدث شيء.

تم إنقاذ المهمة من قبل شخص واحد من مركز التحكم في الطيران ، الذي تذكر أنه منذ أكثر من عام ، طلب فريق واحد المساعدة لمعرفة مصدر البيانات الغريبة التي تلقوها. في النهاية ، قام بتتبعهم إلى مصدر "معدات تكييف الإشارات (SCE)" الموجود في وحدة القيادة والخدمة.

لكي تستأنف المعدات عملها ، كان من الضروري الضغط على زر SCE الخاص في كبسولة Apollo-12. لم يكن مدير الرحلة ولا قائد المهمة على علم بهذا الزر ، لكن آل بن تذكره فيما يتعلق بمحاكاة تدريب مختلفة تمامًا.

بعد استعادة القياس عن بعد وإرسال المعلومات ، دخلت البعثة إلى المدار ، وأجرت فحصًا كاملاً لجميع الأنظمة ، ونتيجة لذلك هبطت بنجاح على القمر ، ثم عادت إلى المنزل.

ونتيجة لذلك ، بدأ الخبراء في فهم أفضل للكيفية التي يمكن أن تسبب بها الصواريخ ضربة البرق ، حتى في الظروف التي لا يظهر فيها البرق الطبيعي.


وفقًا لتقييم وكالة ناسا في فبراير 1970 لهذا الحدث ، "يمكن لطائرة ذات سطح موصل وعادم مؤين أن تسبب البرق ، الذي يشوه الخطوط المحتملة للمجال الكهربائي ، مما يزيد من التدرج المحتمل في أعلى السيارة وتحت تيار العادم."

في لغة بسيطة ، هذا يعني أن الصاروخ هو موصل عملاق يحلق في الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن كمية الشحنة الكهربائية المطلوبة لإحداث البرق تقل ، حتى في الحالات التي لا توجد فيها ظروف معتادة للمظهر الطبيعي للبرق.

يمكن أن يحدث البرق بسبب صاروخ يطير عبر السحب الركامية ، حيث لا يوجد عادة برق ، أو من خلال أي سحب كثيفة من حيث المبدأ.

في مثل هذه الحالات ، سيتم تأجيل الإطلاق بسبب خطر البرق (من الناحية الفنية ، تنطبق هذه القاعدة على السحب الركامية / الكثيفة) ، حتى عندما لا يلاحظ أي برق بالقرب من منصة الإطلاق.

عند إطلاقه بدون أشخاص ، يتم تقييم الطقس وفقًا للظروف في المنطقة المجاورة مباشرة للوحة الإطلاق. ولكن عندما يكون هناك رواد فضاء على متن الطائرة ، يتم أخذ معايير إضافية تتعلق بالطقس في الاعتبار.


إطلاق صاروخ فالكون -9 بالغيوم ، ولكن تلبية معايير الإطلاق للظروف الجوية من موقع SLC-40 في كيب كانافيرال.

يمكن أن يسبب هذا تهيجًا للأشخاص الذين سافروا مئات وآلاف الكيلومترات إلى منصة الإطلاق والذين تعلموا عن إلغاء الإطلاق في موقف يكون فيه الطقس مثاليًا بجوار منصة الإطلاق.

في عصر المكوك ، كان من السهل تقييم ظروف الطقس إلى حد ما ، حيث كان على المكوكات أن تهبط على مدارج الطائرات ، حيث يمكن لفرق الدعم إجراء رحلات تجريبية والتأكد من أن الطقس قد استوفى أو غير متطابق مع جميع الظروف.

لا يمكن إطلاق المكوك إلا إذا استطاع تحقيق السيناريوهات الثلاثة المتاحة لإلغاء المهمة: العودة إلى موقع الإطلاق ، والإلغاء مع الهبوط إلى الخارج ، والإلغاء بعد دورة واحدة حول العالم مع الهبوط إما في مطار كينيدي أو في قاعدة عسكرية في كاليفورنيا .

تم عمل هذه التوقعات بالاشتراك مع مكتب الطقس في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ومجموعة مهمة الفضاء للأرصاد الجوية في هيوستن ، تكساس.

بالنسبة للمهمة التجريبية SpaceX DM-2 ، ستجتمع هاتان المجموعتان للمرة الأولى منذ تسع سنوات لإعطاء توقعات الطقس لمهمة مأهولة لفريق إطلاق الصواريخ SpaceX في مركز كنيدي للفضاء ، وفريق مراقبة مهمة هوثورن ، كاليفورنيا ، وفريق مراقبة مهمة ناسا في هيوستن تكساس.

سيتم تطبيق الكثير من القيود الجوية خلال إطلاق المهمة المأهولة التي طال انتظارها على متن سفينة دراجون يوم الأربعاء ، حيث سيشارك بوب بينكن ودوغ هيرلي.

تحظر الشروط التالية إطلاق سفينة Crew Dragon:

• سرعة الرياح الثابتة عند 162 قدمًا [50 م] فوق منصة الإطلاق تتجاوز 30 ميلاً في الساعة. [48 كم / ساعة]
• وجود قص الريح في الغلاف الجوي العلوي يمكن أن يسبب مشاكل مع التحكم في صاروخ أطلق.
• 30 10 , .
• 10 [18,5 ] - Cumulonimbus incus , .
• 3 [5,5 ] .
• 5 [9,2 ] , , .
• 15 , , [9,2 ] , , ±1500 / ±1000 / .
• 4500 [1,3 ] .
• 10 [16 ] , .
• 10 [16 ] 30 .
• , .

يتم تعقب الطقس على الطريق بأكثر من 50 نقطة على طول مسار الإقلاع على طول الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية وشمال المحيط الأطلسي. يتم حساب احتمالية الطقس خارج النطاق المقبول في كل نقطة بناءً على مؤشرات الرياح والأمواج والبرق وهطول الأمطار.

بالنسبة لمكوك الفضاء ، من أجل إطلاق صاروخ فالكون -9 مع سفينة كرو دراجون ، يجب أن يستوفي الطقس في أماكن معينة من المناطق الأربع لإلغاء مهمة محتملة معايير معينة.

وأشار بينجي ريد ، مدير خدمة البعثات المأهولة من SpaceX ، يوم الجمعة ، خلال مؤتمر صحفي مخصص لرحلة الطيران ، إلى أن وكالة ناسا و SpaceX ستتبعان الطقس في 50 نقطة ، تمتد من مجمع الإطلاق 39A ، على الساحل الشرقي للولايات المتحدة وكندا ، و عبر المحيط الأطلسي إلى أيرلندا.

في بعض هذه النقاط ، سيتم تتبع مؤشرات مثل سرعة الرياح واتجاهها ، وارتفاع الموجة ، وغيرها من المعلمات المتعلقة بطقس البحر.

سيتم لعب دور حاسم في تحديد ما إذا كانت المهمة المأهولة يمكن أن تبدأ يوم الأربعاء ببيانات من منارات الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ، والتي سيتم التعامل معها من قبل مجموعة الأرصاد الجوية للبعثة الفضائية.

نعم ، بالطبع ، التأخير في الانطلاق بسبب الظروف الجوية يمكن أن يخيب آمال الكثيرين ، وحتى المحرج إذا بدت الظروف الجوية مثالية لهم. ومع ذلك ، فإن هذه القواعد موجودة ليس فقط لسلامة الصاروخ نفسه ، ولكن أيضًا الأفراد المشاركين في إطلاقه ، والبضائع ، والمراقبين ، وبالطبع رواد الفضاء.