SDOpix

تحتفل وكالة ناسا بالذكرى العاشرة لمرصد ديناميكا الشمس Solar Dynamics Observatory، وهو مركبة فضائية حساسة التقطت صورًا غير مسبوقة للشمس.

انطلقت البعثة في 11 فبراير 2010، وعلى مدار العقد الأول من عمر المركبة الفضائية في المدار، رصدت الكواكب تعبر أمام الشمس، ودرست نشاط الغلاف الجوي الشمسي الملتهب (الكورونا)، وشهدت تقريبًا دورة شمسية كاملة، إذ تستمر 11 عامًا.

وبمناسبة مرور 10 سنوات من الاكتشافات الشمسية التي قدمها لنا مرصد ديناميكا الشمس (SDO)، سلطت وكالة ناسا الضوء على أبرز 10 اكتشافات توصل إليها العلماء، بفضل البيانات والصور العلمية التي زودتنا بها المركبة الفضائية على مدار العقد الماضي.

1- التوهجات الشمسية

[caption id="attachment_83489" align="aligncenter" width="650"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سشي-1.png"><img class="size-full wp-image-83489" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سشي-1.png" alt="توهج شمسي من التصنيف M1.5-class حدث في 3 يوليو/ أيار 2013. بدأ التوهج الشمسي نحو الساعة الثالثة صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة (السابعة بتوقيت جرينيتش) ورصده مرصد ديناميكا الشمس في أثناء التقاط صور للعاصفة الشمسية التي حدثت في ذلك الشهر" width="650" height="650" /></a> توهج شمسي من التصنيف M1.5-class حدث في 3 يوليو/ أيار 2013. بدأ التوهج الشمسي نحو الساعة الثالثة صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة (السابعة بتوقيت جرينيتش) ورصده مرصد ديناميكا الشمس في أثناء التقاط صور للعاصفة الشمسية التي حدثت في ذلك الشهر[/caption]

رصد مرصد ديناميكا الشمس (SDO) التوهجات الشمسية المتفجرة على سطح الشمس. سُلّطت كاميرات ومعدات المرصد العلمية تجاه سطح الشمس لرصد ألسنة البلازما الشمسية عند ظهورها.

يدرس هذا المرصد -البالغة تكلفته 850 مليون دولار- الشمس، النجم الأقرب إلى كوكبنا، عبر أطوال موجية متعددة من الضوء، لالتقاط صور مذهلة للنشاط الشمسي.

شهد المرصد نحو 200 توهج شمسي على مدار أول 18 شهرًا، ما سمح للعلماء باكتشاف الوهج الشمسي في مرحلة متقدمة، ومن ثم تكوين فهم أفضل لمقدار الطاقة التي تطلقها الشمس في أثناء هذه التوهجات.

2. الأعاصير الشمسية

ساعدت صور المرصد العلماء على دراسة الأعاصير الشمسية العملاقة، وقرّبت علماء الفلك من حل لغز كون الغلاف الجوي الخارجي للشمس أسخن بمئات المرات من سطحها. إن الدوامات والأعاصير الشمسية أكبر بعدة مرات من مثيلاتها على الأرض، وتتكون من تدفقات ساخنة من الغاز، تتشابك مع خطوط المجال المغناطيسي المنبعثة من نقطة ثابتة على سطح الشمس.

ومع أن الأعاصير الأرضية قد تبلغ سرعتها 482 كم/ساعة، تفوق الأعاصير الشمسية ذلك بكثير، إذ تبلغ سرعاتها 300 ألف كم/ساعة.

3. الموجات العملاقة

[caption id="attachment_83488" align="aligncenter" width="1268"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/شسي-1.jpg"><img class="size-full wp-image-83488" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/شسي-1.jpg" alt="موجات (EIT) تنتقل عبر النصف العلوي من الشمس" width="1268" height="714" /></a> موجات (EIT) تنتقل عبر النصف العلوي من الشمس[/caption]

موجات (EIT) هي ألسنة من الغاز الأيوني الساخن أو البلازما، التي تندفع عبر سطح الشمس.

سُميت هذه الموجات على اسم الجهاز الذي اكتشفها، وهو تلسكوب الأشعة فوق البنفسجية القصوى الذي كان موجودًا على متن مرصد غلاف الشمس SOHO.

بمراقبة مرصد ديناميكا الشمس لموجات EIT في عامه الأول في الفضاء، تبين لأول مرة كيف أن موجات EIT تتحرك عبر سطح الشمس، وقد تكون الانبعاثات الكتلية الإكليلية، أو (التجشؤ النجمي)، الذي يحمل البلازما الشمسية من الشمس إلى النظام الشمسي، هي ما يحرض موجات (EIT).

4- المذنبات

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/شثبث.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-83487" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/شثبث.jpg" alt="" width="1200" height="551" /></a>

تقترب المذنبات الجليدية التي تنشأ في النظام الشمسي أحيانًا من الشمس، ويلاحظ العلماء هذه التحركات للتفرقة بين المذنبات التي تنجو وتلك التي تتبخر وتتفكك.

في ديسمبر/ كانون الأول 2011، رصد المرصد صور المذنب (C/2011 W3 Lovejoy) إذ ظهر في نطاق الغلاف الشمسي. وكانت هذه أول صورة لمذنب يقترب من سطح الشمس إلى هذا الحد. جمعت أجهزة المرصد أيضًا معلومات جديدة حول كيفية تفاعل الشمس مع المذنبات.

5. الدورة الشمسية

[caption id="attachment_83486" align="aligncenter" width="650"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/قالابي.png"><img class="size-full wp-image-83486" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/قالابي.png" alt="توضيح لحركة الدوران أو التدفق الطولي، استنادًا إلى أبحاث مختبر هانسون لأبحاث الفيزياء التابع لجامعة ستانفورد" width="650" height="650" /></a> توضيح لحركة الدوران أو التدفق الطولي، استنادًا إلى أبحاث مختبر هانسون لأبحاث الفيزياء التابع لجامعة ستانفورد[/caption]

يساعد المرصد العلماء على معرفة المزيد عن بلازما الشمس. إذ أظهرت بيانات المرصد أن الشمس أعقد مما كنا نتصور. إذ تراقب أداة التصوير الشمسي والمغناطيسي للمرصد، التي يديرها العلماء في جامعة ستانفورد، حركة موجات البلازما، تمامًا كما يدرس العلماء موجات الزلازل المنتقلة تحت سطحي الأرض والمريخ. كشفت تلك الملاحظات تفاصيل جديدة حول الآلية التي تتدفق بها البلازما في جميع أنحاء الشمس، والتي تسمى بآلية التدفق الطوليmeridional flow.

وترتبط دورة التدفق الطولي في الشمس بإنتاج البقع الشمسية، وقد يفسر ذلك سبب وجود بقع شمسية على أحد جوانب الشمس أكثر من الأخرى.

6. الانبعاث الكتلي الإكليلي

[caption id="attachment_83485" align="aligncenter" width="720"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/يبفى.jpg"><img class="size-full wp-image-83485" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/يبفى.jpg" alt="صورة مُلتقطة للشمس في 28 يناير 2011 في أثناء حدوث انفجارين شمسيين. الانفجار M-1 متوسط الحجم إلى اليمين رافقه انبعاث كتلي إكليلي (CME) انفجر عبر الفضاء" width="720" height="720" /></a> صورة مُلتقطة للشمس في 28 يناير 2011 في أثناء حدوث انفجارين شمسيين. الانفجار M-1 متوسط الحجم إلى اليمين رافقه انبعاث كتلي إكليلي (CME) انفجر عبر الفضاء[/caption]

الانبعاث الكتلي الإكليلي (CME) هو تدفق لمواد قد تكون خطيرة على رواد الفضاء والمركبات الفضائية إذا انطلقت تجاه الأرض. استخدم باحثو ناسا بيانات المرصد لتوقع تأثير هذه الانفجارات على الأرض، ونمذجة رحلة الرياح الشمسية إلى الأرض، التي تستغرق 3 أيام.

7. التعتيم الإكليلي

يرافق الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CME) أحيانًا ظاهرة تُعرف بالتعتيم الإكليلي coronal dimmings. إذ ترسل الانبعاثات الكتلية مليارات الأطنان من جسيمات البلازما إلى الفضاء، ويرتبط هذا الطرد للمادة الشمسية بوجود مناطق معتمة على سطح الشمس.

ولتوقع موعد انطلاق هذه المواد المشحونة نحو الأرض، طور العلماء تحليلًا إحصائيًّا لعدة أحداث رصدها المرصد، ويأمل الباحثون أيضا في استخدام التعتيم الإكليلي لمراقبة الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CME) على النجوم البعيدة إلى درجة لا تسمح للعلماء بقياس انفجاراتها مباشرةً.

8. الدورة الشمسية شبه الكاملة

[caption id="attachment_83484" align="aligncenter" width="1269"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/صضث.jpg"><img class="size-full wp-image-83484" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/صضث.jpg" alt="وضعي الطاقة المتعاكسين لدورة النشاط الشمسي التي تستمر 11 عامًا. على اليسار (الحد الأدنى للطاقة الشمسية) وعلى اليمين (الحد الأقصى للطاقة الشمسية)" width="1269" height="635" /></a> وضعي الطاقة المتعاكسين لدورة النشاط الشمسي التي تستمر 11 عامًا. على اليسار (الحد الأدنى للطاقة الشمسية) وعلى اليمين (الحد الأقصى للطاقة الشمسية)[/caption]

ساعدت السنوات التي أمضاها المرصد في الفضاء العلماء على فهم تطور الدورة الشمسية.

أمضى مرصد ديناميكا الشمس 10 سنوات في الفضاء، لذا فقد استطاع تصوير ما يقرب من دورة شمسية كاملة، إذ تستمر 11 عامًا.

هذا العام، تخرج الشمس من فترة السبات، أوما يسمى الحد الأدنى للطاقة الشمسية، لتعود ببطء إلى فترة أكثر نشاطًا، أو الحد الأقصى للطاقة الشمسية.

9. الثقوب الإكليلية القطبية

تثير الثقوب الإكليلية الضخمة على السطح الشمسي -كتلك التي شوهدت في مارس/آذار2016- اهتمام العلماء، لأن الجسيمات المشحونة قد تنفذ من هذه الثغرات إلى الغلاف الجوي الخارجي للشمس.

يركز العلماء أيضًا على هذه الخواص، لأنه عندما تختفي هذه الثقوب بعد تشكّلها بالقرب من القطب الشمالي أو الجنوبي للشمس، يمثل هذا دليلًا على انعكاس المجال المغناطيسي للشمس، ما يحدد بدقة لحظة الوصول إلى الحد الأقصى للطاقة الشمسية.

10. إعادة الاتصال المغناطيسي التلقائي

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/بلى.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-83483" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/بلى.jpg" alt="" width="1268" height="605" /></a>

التقط المرصد نوعًا لم يُرصد سابقًا من الظواهر الشمسية، يسمى إعادة الاتصال المغناطيسي. إذ التقطت أداة تجميع التصوير الجوي للمركبة الفضائية الحدث الذي يشبه حرف X في 3 مايو/أيار 2012.

هذه الظاهرة هي نوع من الانفجار المغناطيسي الناجم عن توهج شمسي، مكون من حلقة كبيرة من المواد التي تثور فوق سطح الشمس.

ومع أن العلماء توقعوا قبل أكثر من عقد أن ظاهرة إعادة الاتصال المغناطيسي تحدث بالفعل، كان مرصد ديناميكا الشمس (SDO) أول أداة ترصد تلك الظاهرة فعليًّا. وقد توصلنا إلى هذا الاكتشاف الجديد قريبًا، في ديسمبر/كانون الأول 2019.

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=78500">لأول مرة.. رصد انتقال الطاقة من داخل الشمس إلى غلافها الجوي</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=81962">يزعم العلماء أن العواصف الشمسية المدمرة تضرب الأرض كل 25 عامًا!</a>

ترجمة: حمدي عرقوب

تدقيق: وئام سليمان

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.space.com/nasa-solar-dynamics-observatory-10-discoveries.html?utm_source=notification&amp;fbclid=IwAR2-ah61EbmKgaP3RedLKjObgS-Sb_xoVKbQyRohGrj8sfo6LdGsOiGf-YE">المصدر</a>

10 اكتشافات رائعة حققها مرصد ديناميكا الشمس التابع لناسا في العقد الأول من عمره في الفضاء

45011732_303

يرى علماء فيزياء الشمس سطوع الشمس دومًا، خاصةً الآن. انطلقت المركبة المدارية الشمسة Solar Orbiter، بالتعاون بين وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة ناسا، في 9 فبراير الماضي، بعد أقل من أسبوعين من أول صورة عامة من تليسكوب شمسي جديد ضخم، تظهر فيه بنية نجمنا بتفاصيل أكثر مما رآه البشر من قبل في أي وقت مضى. في نفس اليوم، 29 يناير، اجتاز مسبار باركر الشمسي Parker Solar Probe's التابع لناسا أقرب انحناء له تجاه الشمس حتى الآن، وهو رقم قياسي سيحتفظ به حتى 2025.

قال نيكي فوكس Nicky Fox، مسؤول الفيزياء الشمسية في ناسا: «إنه وقت رائع لنا نحن علماء الفيزياء الشمسية؛ فقد انطلقت البعثات الجديدة، إنه أمر بالغ الأهمية والدقة أن ننظر إلى هذا النظام المعقد من الأجهزة بوصفه مرصدًا واحدًا كبيرًا».

مع أن البعثات الثلاث لم تكن مُصمَّمة لتعمل معًا، فهي تتكامل الآن مع بعضها جيدًا. يسبح مسبار باركر الشمسي، الذي أُطلق في أغسطس 2018، أقرب إلى سطح الشمس من أي مركبة فضائية حتى الآن. يحمل هذا المسار المركبة الفضائية إلى داخل الغلاف الجوي للشمس، أو الهالة corona، وتركز أجهزة المسبار على المناطق المحيطة بالمركبة الفضائية مباشرةً، وتقيس الحقول المغناطيسية وجزيئات البلازما، الحالة السائلة من الجسيمات المشحونة التي تشكل الشمس.

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/BtQv65Ax6SFYw7vTjsZVw3-1200-80.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-83589" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/BtQv65Ax6SFYw7vTjsZVw3-1200-80.jpg" alt="" width="1000" height="563" /></a>

لن تسبح المركبة المدارية الشمسية بالقرب من الشمس، لكنها تتميز ببعض المهارات الفريدة من نوعها. أولًا، تحمل المركبة مجموعتين من الأدوات.
المجموعة الأولى مشابهة لما في مسبار باركر، لدراسة محيط المركبة الفضائية. أما الأخرى فهي مجموعة من الأدوات التليسكوبية التي ستراقب السطح المرئي للشمس. وفي أثناء مهمتها، ستترك المركبة مدارها حول وسط الشمس، المُسمى حزام الشمس ecliptic، وستدور حولها بمَيْل، ما سيسمح بالتقاط الصور الأولى من نوعها لقطبي الشمس.

أما التليسكوب الشمسي إنوي Inouye التابع للمؤسسة الوطنية للعلوم، فما زال تحت الإنشاء. لكن فور تشغيله سيحصل على المزيد من الصور، مثل صورة الذرة الذائبة caramel corn، التي نُشرت في يناير، وتُعَد الصورة الأدق للشمس حتى الآن. سيقيس المرصد الأطوال الموجية للضوء المنبعث من الشمس، وبذلك يفك رموز الضوء المنبعث تحت تأثير المجال المغناطيسي للشمس.

أعرب علماء المشاريع الثلاثة مع أنها منفصلة عن حماستهم للعمل معًا على جمع البيانات.

ستكون إمكانية المقارنة بين موقعين منفصلين على سطح الشمس أمرًا رائعا، أيًّا كان موقع كل مركبة فضائية حول الشمس. وقال فوكس إن الجدول الزمني النهائي للمركبة المدارية الشمسية كان معتمدًا على تحديد موعد الإطلاق بدقة، ولكن مع أخذ إمكانية توفيق الجدول الزمني للمركبة الفضائية مع مسبار باركر الشمسي، وجدنا ذلك فرصةً رائعة للموائمة بين البرنامجين، وتطلَّب ذلك تعديل موعد الإطلاق المُعَد سلفًا.

وقال مارتينيز بيليت Martínez Pillet إنه من السهل ربط تليسكوب إينوي الشمسي ببرنامج الرصد، إذ سيعرف المسؤولون عن تشغيله بالضبط أين ستكون المركبتان الفضائيتان في أي وقت من الأوقات، ويمكنهم مطابقة التليسكوب وفقًا لذلك.

إن الجمع بين بيانات المراصد الثلاثة أمر حيوي للعلماء لتحقيق الهدف الرئيسي لهذه البعثات، وهو فهم أفضل للشمس وتأثيرها في جميع أنحاء النظام الشمسي. إذ تؤثر الشمس في النظام الشمسي فيما يُعرف بالطقس الفضائي space weather.

على الأرض، قد يتداخل طقس الفضاء مع التكنولوجيا الحديثة، خاصةً تقنيات الملاحة واتصالات الأقمار الصناعية. ويشكل طقس الفضاء خطرًا على رواد الفضاء، إذ يؤثر في أجهزتهم وأجسامهم. يهدف علماء الطاقة الشمسية إلى أن يكونوا قادرين على توقع طقس الفضاء كما يتوقع خبراء الأرصاد الجوية الطقس على الأرض. قال مارتينيز بيليت: «إننا متأخرون بنحو 50 أو 100 عام في القدرة على توقع الطقس الفضائي مقارنةً بطقس الأرض».

ذلك لأن العلماء لا يعرفون ما يكفي عن كيفية عمل الشمس، وأضاف: «إن قدرتنا على توقع ما يحدث في الشمس محدودة للغاية. لكن مع التطور الفيزيائي الحاصل، يمكننا بالفعل أن نبدأ بتطوير القدرة على التوقع».

وقال مارتينيز بيليت: «إن أحد التحديات المتعلقة بفهم طقس الفضاء يتمثل في المسافة الشاسعة، وهنا تكمن أهمية تكامل البعثات الثلاث. إن حدثًا واحدًا في طقس الفضاء يمكن قياسه بعدة طرق؛ فهو حدث ضخم ينتشر في جميع أنحاء الغلاف الشمسي، وقد يؤثر في عدة كواكب في نفس الوقت».

لكن بحلول الوقت الذي يصل فيه الطقس الفضائي إلى الأرض، يكون قد عبر ملايين الأميال من الفضاء.

من الأسباب الأخرى لأهمية فهم طقس الفضاء، مساعدة العلماء على البحث عن علامات الحياة في أماكن أخرى من الكون. فما يصل إلينا نحن البشر من الشمس ليس إلا القليل من حرارتها وضوئها، مع ذلك فهي مجرد نجم مثل أي نجم آخر، ما يعني أن العلماء يستطيعون تطبيق ما ستتوصل إليه هذه البعثات الثلاث على نجوم أخرى قد لا نكون قادرين على رؤيتها بوضوح، ومثلما تتأثر الأرض بطقس الفضاء، قد يكون هذا التأثير مُميتًا في الأنظمة النجمية المحيطة بالنجوم الأصغر والأنشط.

ستتبنى البعثات الثلاث الكثير من المشاريع لدراستها في السنوات المقبلة. فالشمس تُعَد هادئةً حاليًا، لكن على مدار السنوات الخمس أو الست القادمة، سيزداد نشاط الشمس، وسيستعد مسبار باركر الشمسي والمركبة المدارية الشمسية لرصد ما سيحدث في أثناء تلك الفترة.

وقال فوكس: «إنها بالفعل رحلات استكشاف حقيقية، نحن نبني الفيزياء الأساسية ونفهم كيفية عمل النجم».

لكن بالطبع لن تحل تلك البعثات الثلاث كل الألغاز والأسرار المتعلقة بالشمس. يقول فوكس: «إننا نعرف الآن ما لا نعرفه، لكن ما زال أمامنا الكثير من الأشياء التي لا نعرفها؛ لهذا السبب من الجيد أن هذه البعثات طويلة جدًّا، لذلك لدينا الوقت لتطوير هذه الأسئلة الجديدة، هذا التعطش الجديد للمعرفة».

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=80141">رصد نوع جديد من الثوران المغناطيسي على الشمس</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=78508">صدور التفاصيل الأولى للشمس من مسبار ناسا الشمسي باركر</a>

ترجمة: حمدي عرقوب

تدقيق: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.space.com/amp/three-big-missions-spotlight-the-sun.html?fbclid=IwAR07IeuzhYT8UxIVYB1sGe2YD6W7pl84pRweusqkYuOXPJmjdTosXx1Zweg">المصدر</a>

لن تبدو شمسنا على هيئتها القديمة مرة أخرى بفضل مسبارين شمسيين وتليسكوب عملاق

flights-plane-emergency-engine-fail-pilot-1024935

تستطيع أكثر الطائرات متعددة المحركات أن تطير لساعات بمحرك متوقف، فقط قد تحتاج إلى تعديل في ارتفاع الطائرة والملاحة. إذا توقفت كل المحركات، أو كلها عدا واحد في طائرة رباعية المحركات، فإن الوضع سيزداد سوءًا، لكن الطيارين المهرة ما زال بإمكانهم تفادي المأساة التي قد تحدث في مثل هذه الظروف الخطيرة. تمتلئ أفلام الأكشن بالإثارة والتشويق والخطر، عندما تحدث أحداث الفيلم على ارتفاع 30 ألف قدم. تجعل أفلام هوليود الشهيرة وأفلام الأبطال الخارقين فكرة الطيران تبدو مغامرةً محفوفة بالمخاطر، بالفعل يوجد عدد كبير من احتياطات الأمان وخطط الطوارئ حال توقف المحرك.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/2540076170001_5839370730001_5839373893001-vs.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-83993" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/2540076170001_5839370730001_5839373893001-vs.jpg" alt="هل تستطيع الطائرة الاستمرار في الطيران إذا توقف أحد المحركات؟ - تعديل في ارتفاع الطائرة والملاحة - طائرة رباعية المحركات - البقاء في الهواء - توقف المحرك" width="1280" height="720" /></a>

ومع أن فكرة محرك لا يعمل تبدو مرعبة، فإن توقف المحرك يُعَد أمرًا شائعًا! وتوجد العديد من الاستراتيجيات والحلول للحفاظ على سلامة المسافرين. وقد لا يدرك الركاب أنفسهم أحيانًا أن المحرك قد تعطل، لكن بالطبع يدرك الطيار وطاقمه ذلك.

إذن، كيف تستطيع الطائرة البقاء في الهواء رغم توقف أحد المحركات؟

فيزياء الطيران

سنتناول فكرة الطيران باختصار دون إغراق في التفاصيل. نفكر عادةً في الطائرة بوصفها وحدةً واحدة، لكنها تحتوي مكونين رئيسيين: المحركات والأجنحة، وكلاهما يخدم أغراضًا مختلفة.

في أبسط المستويات، يُسحب الهواء إلى محرك الطائرة، حيث يختلط مع الوقود ويحدث الاحتراق بمعدل محسوب، فيتمدد هذا الخليط من الهواء والوقود، ويدفع المكبس ويشغل ناقل الحركة والطائرة. وتولد المكابس داخل كل أسطوانة قوى في دورة من 4 خطوات: الشفط والضغط والقدرة والجهد.

إن محرك الطائرة مصمم لدفع الطائرة إلى الأمام بسرعات كبيرة جدًّا، ولكن هذا ليس هو السبب وراء إمكانية الطيران. إذ تستطيع الكثير من الأشياء أن تطير دون محرك، مثل الطائرة الشراعية والطائرة الورقية.

فور أن يدفع المحرك الطائرة إلى الأمام، يتحرك الهواء سريعًا فوق الأجنحة، وللأجنحة طابع منحن مصمم لتوليد الرفع، وهذا ما يُبقى الطائرة في الجو. في أثناء التحليق يسبب الجناح انحناء الهواء فوقه وتحته، ما يؤثر في ضغط الهواء. إذ يخفض الجناح ضغط الهواء فوقه، ويزيد ضغط الهواء تحته. هذا الفرق في الضغط هو ما يسمح للطائرة بالتحرك صعودًا وهبوطًا، أما المحرك فهو يدفع الطائرة إلى الأمام لا غير.

ماذا يحدث عندما يتوقف المحرك؟

يبدو توقف المحرك -بينما الطائرة على ارتفاع 30 ألف قدم -كارثةً، لكنه لا يعني بالضرورة التحطم المأساوي للطائرة. يحدث نحو 150 - 200 حادث ناتج عن عطل في المحرك سنويًّا، من أصل 50 مليون رحلة.

قد تتوقف المحركات لكثير من الأسباب، مثل مشاكل ميكانيكية داخل المحركات وتلف التوربينات أو المراوح أو تسرب الزيت أو تلوث الوقود، أو حتى جسم غريب يدخل المحرك كالطيور. ومع أن مثل هذه الأعطال نادر كما ذكرنا (نحو واحد في المليون)، يجب أن يكون الطيارون وطاقم العمل بالكامل داخل الطائرة مُدربًا على التعامل مع مثل هذه الظروف بهدوء، مع مراعاة معايير الأمان.

من المدهش أن توقف أحد المحركات لا يُعد حالةً طارئة أو خطيرة! فهي مشكلة يمكن التحكم فيها جيدًا. ففي الطائرات رباعية المحركات مثل بوينغ 747 أو إيرباص 340، قد لا يعلم الركاب بوجود المشكلة أصلًا، لأن المحركات الثلاثة المتبقية قادرة على تجاوز المشكلة والهبوط بالطائرة.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Single-Engine-949x430-1.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-83994" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Single-Engine-949x430-1.png" alt="" width="949" height="430" /></a>

أما في الطائرات الثنائية والثلاثية (مثل بويبنغ 727 وبوينغ 737) فإن فقدان محرك لا يعد أمرًا طارئًا ، إذ تستطيع الطائرة الطيران 5 - 6 ساعات بمحرك واحد. ويلجأ الطيار غالبًا في تلك الحالة إلى الهبوط في أقرب مطار متاح.

ومع أن توقف المحرك ليس حكمًا بإعدام كل من على متن الطائرة، يتطلب الحدث بعض الإجراءات من الطيار. ففقدان محرك يعنى انخفاض الطاقة القصوى للطائرة، ما يعني الاعتماد على المحرك أو المحركات المتبقية لتعويض الفرق. ما سيسبب عدم انتظام أو تماثل قدرة الطائرة كليًّا ما قد يؤدي إلى انحراف الطائرة. وإذا لم يعوض الطيار هذا الانحراف فقد يسبب فقدان التوازن والتحكم في الطائرة.

يعني انخفاض القوة والسرعة الجوية أن الطائرة لن تكون قادرةً على البقاء في طبقات الهواء الرقيق على ارتفاع 30 ألف قدم. إذ لن يكون الهواء قادرًا على حمل الطائرة على هذا الارتفاع. ولذلك يجب أن يهبط الطيار سريعًا إلى ارتفاع 15 - 25 ألف قدم، وسيمثل الهبوط تحديًا أيضًا، إذ ستتأثر قدرة الطائرة على الهبوط بسلاسة. لذا سيحتاج الطيارون إلى التفكير بعناية في المطارات المتاحة للهبوط الاضطراري، ومراعاة طول المدرج.

تعمل بعض أنظمة الطائرة من طريق المحركات، لذا إذا توقف أحدها، فقد تتأثر الأنظمة الهيدروليكية أو الكهربائية. وغالبًا ما تكون البدائل متوفرة، ما يعني عبئًا إضافيًّا على المحرك المتبقي، وقد تتوقف بعض الأنظمة غير الضرورية تمامًا.

إذا كنت على متن الطائرة، فسيكون مرعبًا أن تسمع عن تعطل أحد المحركات، لكن اعلم أن الطائرات مُصممة لتعمل بعدد أقل من المحركات مما هو موجود أصلًا. بل أحيانًا يفصل الطيار أحد المحركات عامدًا لتحقيق طيران انسيابي، وهو أمر لا يلاحظ الركاب حدوثه أصلًا.

ماذا سيحدث لو توقفت كل المحركات؟

إن فرص تعطل عدة محركات معًا في الرحلة الجوية نفسها ضئيلة للغاية. كذلك فإن أكثر مشكلات المحركات نادرة الحدوث، ولا يبلغ التماثل فيها أن يسمح بهذه الظاهرة، لكن غالبًا تتعلق المشكلة بأحد المحركات (مثل تسرب الوقود أو دخول طائر في مروحة المحرك). ومع ذلك فإذا توقفت كل المحركات، فهي حالة طارئة، لكنها ما زالت حالة يمكن التعامل معها.

إن القوة نفسها التي تسمح للطائرة بالطيران ستسمح بالانزلاق دون أي طاقة إضافية، مع تحول الاتجاه إلى الأمام الذي كان يوفره المحرك إلى نقص في الارتفاع (شكلًا من أشكال تغير الطاقة)، ولكن هذا لا يعني سقوط الطائرة كصخرة من السماء.

فمن طريق ضبط الأجنحة والدفة، قد تصل نسبة الرفع إلى الجر للطائرة التجارية إلى 1 : 10، أي أن الطائرة تفقد ميلًا واحدًا من ارتفاعها كل 10 أميال تقطعها. أي أن طائرة تجارية على ارتفاع 30 ألف قدم، تستطيع أن (تنزلق) لمسافة 50 ميلًا دون أي قوة من المحركات. وتظل الطائرة قادرة على الانحراف يمينًا ويسارًا، لكنها ستفقد القدرة على الارتفاع.

يستطيع الطيار العثور على مدرج في أثناء الانزلاق المتدرج، أو على الأقل على مسطح أرضي أو مائي متسع كفاية. كما حدث في الهبوط المعجز لطائرة الخطوط الجوية الأمريكية، الرحلة رقم 1549 سنة 2009، عندما توقف المحركان بعد أن واجهت الطائرة قطيعًا من الإوز. ولكن كما ذكرنا، فإن هذا النوع من العطل المزدوج للمحركات نادر للغاية، وربما يحدث مرة واحدة فقط كل 10 سنوات حول العالم.

خاتمة

ربما الطيران تجربة مرهقة للعديد من الأشخاص، ولكن حتى في تلك الحالات النادرة من عطل المحرك أو توقفه، يستطيع الطيارون المدربون وطواقم الطيران المحترفة التعامل مع الأزمة. فمع وجود الأنظمة البديلة وبروتوكولات السلامة الصحيحة، يمكن إجراء تعديلات على الارتفاع والملاحة بسرعة، لذلك حتى إن لم يصل الركاب بالضرورة إلى وجهتهم، فسيعودون بأمان إلى الأرض!

اقرأ أيضًا:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=70537"> المكان الأكثر أمانًا للجلوس على متن الطائرة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=50580"> رائحة كريهة من أحد المسافرين تجبر طائرة على الهبوط اضطراريًا والسبب مرعب</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=48292"> ماذا سيحدث إذا فتحت باب الطائرة أثناء الرحلة؟</a>

ترجمة: حمدى عرقوب

تدقيق: عبد الله كريم

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.scienceabc.com/eyeopeners/how-can-a-plane-still-fly-if-an-engine-fails.html?fbclid=IwAR0khOLa3_JnToGmsV_pcdaKtpQeDWuZ3KzLKiEGukAYmum03rAhIqcVQRQ">المصدر</a>

حمدي عرقوب

الأعمال

10 اكتشافات رائعة حققها مرصد ديناميكا الشمس التابع لناسا في العقد الأول من عمره في الفضاء

لن تبدو شمسنا على هيئتها القديمة مرة أخرى بفضل مسبارين شمسيين وتليسكوب عملاق

هل تستطيع الطائرة الاستمرار في الطيران إذا توقف أحد المحركات؟