تكنولوجيا الفضاء

تكنولوجيا الفضاء “Space technology” هى التطبيق العملي للنظريات والحقائق العلمية والهندسية واستغلالها في استكشاف الفضاء الخارجي وتتعلق هذه التكنولوجيا بإخراج الأجسام واستردادها من الفضاء وتشمل هذه التكنولوجيا الفضائية، مركبات الفضاء والأقمار الصناعية والمحطات الفضائية والبنية التحتية الداعمة والمعدات والإجراءات كما تهتم ببعض التكنولوجيات مثل التنبؤ الجوي والاستشعار عن بعد وأنظمة التموضع العالمي والتلفزيون الفضائي وبعض وسائل الاتصالات بعيدة المدى وتعتمد بشكل كبير على الهياكل الأساسية الفضائية. كما تتداخل بشكل أساسي مع بعض العلوم مثل علم الفلك وعلوم الأرض.

استكشاف الفضاء

استكشاف الفضاء Space exploration هو استخدام علم الفلك وتكنولوجيا الفضاء لإستكشاف الفضاء الخارجي وتتم عملية استكشاف الفضاء عن طريق كلا من الرحلات المأهولة والرحلات الآلية. فمنذ دخول الولايات المتحدة الأمريكية و الإتحاد السوفيتي إلى سباق الفضاء في إطار الحرب الباردة، أصبح الدخول فى عالم تكنولوجيا الفضاء عامل أساسي لقياس مدى تقدم الشعوب ومسألة تمس الأمن القومي للدول والجيوش، فمن الممكن القول بأن تكنولوجيا الفضاء ، قد جعلت العالم يدور فى فلك عقيدة تكنولوجية جديدة لم يشهد العالم لها مثيل. فقد شهد العالم إطلاق أول منتج فضائي القمران الصناعيان “سبوتنيك 1 و سبوتنيك 2 ” السوفيتى ، فى عام 1957 . كما أطلقت الولايات المتحدة الأمريكية القمران الصناعيان ” إكسبلورر 1 و فانجارد 1 ” فى عام 1958. و مع مرور الوقت أولت الدول الكبرى و خاصة الصناعية منها مثل الصين و الاتحاد الأوروبي الاهتمام ببناء وكالات للفضاء ومراكز البحوث ومحاولة الإستفادة من تطوير الالأت الصناعية و الحربية في تطوير تكنولوجيا الفضاء والاستعداد لخوض السباق التكنولوجي الحديث. كما يمكن اعتبار بدايت دخول الدول الكبرى إلى عالم الفضاء هو الفيصل بين عصر الكهرباء وعصر التكنولوجيا، فاختراق الغلاف الجوي وسرعة المسبار المقدرة بسرعة الضوء وطول مدة رحلات الفضاء بالأشهر و السنوات يمثل قفزة حقيقة في تاريخ الحضارة البشرية.

تأثير تكنولوجيا الفضاء على التكنولوجيا والعلوم بشكل عام

يمثل الفضاء بيئة واسعة وجديدة يتطلب العمل في مثل هذه البيئة أدوات وتقنيات جديدة وتطوير مستمر.
وقد أدت الأبحاث التي تهدف إلى تطوير واكتشاف تقنيات جديدة في مجال الفضاء، إلى خلق علم مستقل بذاته، هو تكنولوجيا الفضاء، وبدوره قد ساعد هذا العلم في خلق اقتصاد جديد مصاحب لاقتصاد الفضاء، وغالباً ما يتم استغلال هذه التقنيات الجديدة الناشئة عن المساعي المتعلقة بالفضاء و تسخيرها في أنشطة اقتصادية أخرى، بهدف تحسين حياة البشرية عموماً على كوكب الأرض.

ويتم الآن تكريس التقنيات التي ساهمت الأبحاث المتعلقة بالفضاء في اكتشافها أو تطويرها، مثل أبحاث ناسا وغيرها من الوكالات الفضائية لاستكشاف آفاق جديدة للبشرية وخدمة جميع المجالات. كما يمكننا اليوم رؤية العديد من الاختراعات التي تم إعدادها في الأساس لخدمة رواد الفضاء وتخفيف وتحسين جهود استكشاف الفضاء بشكل خاص منتشرة في كافة مناحي الحياة بشكل عام.

فعلى سبيل المثال:

• نتج عن أحد الأبحاث المتعلقة بالطحالب في وكالة ناسا إنشاء تركيبة حليب الأطفال إذ كان البحث في الأساس يدرس حول إمكانات الطحالب كعامل لإعادة التدوير بهدف استغلاله في السفر عبر الفضاء لفترة طويلة. ولاحقا خلصت هذه الأبحاث إلى اكتشاف أن الطحالب الغنية بالمغذيات تحتوي في تركيبها على(Docosahexaenoic Acid DHA) و(Arachidonic Acid ARA)، وهما مكملات غذائية ممتازة للنمو العقلي والبصري للأطفال الرضع.
• يوجد أيضاً مجسات الكاميرا التي طورها عالم وكالة ناسا إريك فوسوم، في سبيل التقليل من حجم الكاميرات المستخدمة للمهام الفضائية، بعد ذلك طورت شركة فوسوم أجهزة استشعار CMOS النشيطة للبكسل، باستخدام تقنية Charge Coupled Device (CCD). ثم أصدرتها للاستخدام العام، أحدث انتشار مستشعرات CMOS النشيطة للبكسل، ثورة في صناعة التصوير الرقمي، ويتم استخدامها حالياً في كاميرات الهواتف الذكية المختلفة، وكاميرات GoPro.
• يوجد كذلك نظام الملاحة العالمي GPS الذي يعد أحد المميزات التي وفرتها الأقمار الصناعية، وأتيحت للاستخدام العام،حيث تمكن كل فرد من تحديد موقعه في أي مكان حول العالم. وتستخدم في خدمات الملاحة، مثل خرائط Google وعدت تطبيقات أخرى. ويمكن لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، المساعدة في تشغيل المركبات المستقلة. بمساعدة أجهزة الاستشعار، فتتعلم المركبات القيادة بأمان من تلقاء نفسها. وكذلك، وعلى سبيل المثال، يمكن للجرار المستقل أن يستخدم نتائج GPS الدقيقة، لتغذية النباتات بالأسمدة ورش مبيدات الآفات أو المساعدة في الحصاد.
• ومن الأمثلة أيضا تكنولوجيا الاتصالات والإنترنت، والتي تعتمد بشكل أساسي على وجود الأقمار الصناعية المنتشرة في مدارات حول الأرض والتي أتاحت الاتصالات المتنقلة وخدمات الإنترنت، وهو ما أحدث ثورة في طريقة تواصلنا وعملنا. إذ مكنت الاتصالات المتنقلة والإنترنت، من الاتصال والتواصل مع أي شخص في أي ركن من أركان العالم. بالإضافة إلي التحسين المستمر في سرعة وأداء الإنترنت حول العالم، مثل تطوير الشبكة إلى 5G لتحقيق سرعات أكبر من 1 غيغابايت في الثانية والتي تم إطلاق خدماتها في بعض الدول مؤخراً حيث يتم استخدام الإنترنت في عمليات متعددة في أي نوع من الأعمال، إلا أن تحسين سرعة ومعدل بيانات رخيص، لن يؤدي إلا إلى تحسين الأمور، من إدارة السجلات المصرفية، إلى التعامل مع القبول في الكلية، حيث تُستخدم خدمات الإنترنت على نطاق واسع في كل قطاع.
• وبعض هذه التقنيات، تشمل جزءاً لا يتجزأ من تكنولوجيا الويب وإنترنت الأشياء، حيث تم تطوير تكنولوجيا الويب المدمجة بواسطة وكالة ناسا، لتمكين رواد الفضاء من إجراء ومراقبة التجارب على محطة الفضاء الدولية، عن بُعد عبر الإنترنت. تم إصدار تقنية الويب المدمجة لاحقاً في المجال العام، ما أدى إلى ظهور إنترنت الأشياء.
• كما ساهمت في تطوير تقنية مجسات مراقبة السكك الحديدية وكثير من التقنيات الأخرى.
• يوجد العديد والعديد من الأمثلة على مثل هذه التطبيقات التي ابتكرتها أو ساهمت في تطويرها أبحاث الفضاء كمضخات القلب والأطراف الصناعية وأجهزة استشعار الكاميرا، والعديد من الخدمات اليومية الشائعة، مثل التنبؤ بالطقس، الاستشعار عن بعد، أنظمة القنوات الفضائية، وبعض أنظمة الاتصالات لمسافات طويلة، التي تعتمد بشكل حاسم على البنية التحتية الفضائية. كما تخدم تكنولوجيا الفضاء العديد من العلوم كالفلك وعلوم الأرض (عن طريق الاستشعار عن بعد)، وأيضا ساهمت في العديد من الاختراعات مثل المكانس الكهربائية المحمولة والبطاريات والأقواس غير المرئية وغيرها.

ومن خلال هذا يمكن القول بأن مستقبل تكنولوجيا الفضاء وآثارها، يمكن ملاحظته بوضوح من خلال هذا النمو المطّرد لها، وتحول أحلام الخيال العلمي إلى حقيقة واقعة. وبفضل الاختراعات الجديدة، واكتشاف بدائل أفضل في تكنولوجيا الفضاء، أصبحت التقنيات الحالية، أرخص وأكثر تقدماً.