WEBVTT

00:00:07.400 --> 00:00:10.910
عند تخيّلك لمكوك فضاء،
تتصوّر على الأرجح شيئا مماثلا لهذا

00:00:10.910 --> 00:00:13.414
أو هذا، أو ربما كهذا.

00:00:13.414 --> 00:00:15.016
لكن ما أوجه الشبه بينهم؟

00:00:15.016 --> 00:00:19.456
من بين هذه التشابهات، إنّها كبيرة الحجم
لأن عليها نقل البشر، الوقود

00:00:19.456 --> 00:00:22.758
ومختلف أنواع المؤونة والأدوات العلمية

00:00:22.758 --> 00:00:26.493
و في حالات نادرة،
أشعة ليزر قاتلة للكواكب.

00:00:26.493 --> 00:00:31.455
ولكن الجيل القادم للمركبات الفضائية،
ربما سيصبح أصغر بكثير.

00:00:31.455 --> 00:00:34.730
نتحدث عن أحجام ضئيلة
تدخل جيب ملابسك الصغير.

00:00:35.450 --> 00:00:40.779
تخّيل إرسال سرب من المركبات الفضائية
متناهية الصِغّر، إلى المجرة الفضائية.

00:00:40.779 --> 00:00:43.215
بمقدورها استكشاف نجوم وكواكب بعيدة المدى

00:00:43.215 --> 00:00:45.991
عبر حمل أجهزة استشعار الكترونية
بالغة التعقيد

00:00:45.991 --> 00:00:50.141
تقوم بقياسات متعددة ابتداءًً بقياس
درجة الحرارة وحتى الإشعاعات الكونية.

00:00:50.141 --> 00:00:51.820
بإمكانك نشر الآلاف منها

00:00:51.820 --> 00:00:54.631
وذلك بتكلفة مركبة مهام فضائية واحده فقط،

00:00:54.631 --> 00:00:57.229
مضاعفة لكمية البيانات

00:00:57.229 --> 00:00:59.928
التي يمكن جمعها عن الكون

00:00:59.928 --> 00:01:02.474
وأيضا يمكن استهلاكها بشكل فردي

00:01:02.474 --> 00:01:04.715
بما معناه، أننا يمكننا أن نرسلها في بيئة

00:01:04.715 --> 00:01:08.574
ذات مخاطر عالية على مسبار أو مركبة 
فضائية واحد، تكلفته تقّدر بالمليار دولار.

00:01:08.589 --> 00:01:13.324
تتواجد مئات المركبات الفضائية
التي تدور حول مدار الأرض بالفعل،

00:01:13.324 --> 00:01:14.960
تأخذ صوراََ للفضاء الخارجي،

00:01:14.960 --> 00:01:16.436
وتجمع بيانات عن أشياء،

00:01:16.436 --> 00:01:19.615
مثل سلوك البكتيريا في الغلاف الجوي

00:01:19.615 --> 00:01:23.232
والإشارات المغناطيسية التي قد تساهم
في التنبؤ بالزلازل.

00:01:23.232 --> 00:01:28.601
لكن تخيل مقدار ما يمكن تعلمه إذا كان
بالمقدور الذهاب لما بعد مدار الأرض.

00:01:28.601 --> 00:01:32.707
هذا بالتحديد ما تطمح إليه بعض المنظمات
مثل وكالة ناسا الفضائية:

00:01:32.723 --> 00:01:36.674
إرسال مركبات فضائية متناهية الصِغّر
لاستكشاف الكواكب الصالحة للحياة

00:01:36.690 --> 00:01:41.389
وأيضاًً، وصف الظواهر الفلكية
التي لا يمكن دراستها من الأرض.

00:01:41.389 --> 00:01:46.046
ولكن شيء بهذا الصِغّر، لا يمكنه حَمّل
محركاً ضخم أو طناً من الوقود،

00:01:46.046 --> 00:01:48.978
فكيف لمركبة بهذا الحجم أن تدفع نفسها؟

00:01:48.978 --> 00:01:53.655
للمركبات متناهية الصِغّر، من الواضح،
أننا نريد قوة دفع جزئي متناهية الصِغّر.

00:01:53.655 --> 00:01:55.602
على موازين متناهية الصِغّر،

00:01:55.602 --> 00:01:58.935
بعض قوانيين الفيزياء المألوفة
لا يمكن تطبيقها هنا،

00:01:58.935 --> 00:02:03.197
بصفة خاصة ، كل يوم
ستنهار الميكانيكا النيوتونية

00:02:03.197 --> 00:02:07.226
والقوى التي هي بالعادة ضئيلة،
ستصبح حينها قوية.

00:02:07.226 --> 00:02:11.648
هذه القوى تتضمن التوتر السطحي،
وحركة الخاصية الشعرية.

00:02:11.648 --> 00:02:14.522
وهي الظاهرة التي تَحكم
باقي الأشياء الصغيرة.

00:02:14.522 --> 00:02:19.669
نظم الدفع الجزئي يمكنها شد هذه القوى
لتشغيل المركبة الفضائية.

00:02:19.669 --> 00:02:21.961
من الأمثلة التي توضح طريقة تشغيلها

00:02:21.961 --> 00:02:26.439
يدعى نظام دفع السائل الجزئي
ذو الرذاذ كهربائي

00:02:26.439 --> 00:02:28.214
إنه نوع من المحركات الأيونية،

00:02:28.214 --> 00:02:32.686
وهذا يعني أنها تطلق جسيمات مشحونة
لتولد القوة الدافعة.

00:02:32.686 --> 00:02:36.168
ولقد تم البدء في تطوير إحدى التصاميم
في معامل وكالة ناسا للدفع النفاث

00:02:36.168 --> 00:02:39.745
والتي يبلغ حجمها بِضّعاً
من السنتيمترات لكلا الجانين

00:02:39.745 --> 00:02:40.813
إليكم كيف تعمل.

00:02:40.813 --> 00:02:46.199
هذا الطبق ذو حجم الطابع البريدي
مرصع بمئات الإبر النحيفة

00:02:46.199 --> 00:02:50.981
ومطلي بمعدن ذو درجة انصهار منخفضة،
مثل الإنديوم

00:02:50.981 --> 00:02:53.589
حيث يوجد قطب معدني موضوع على الإبرة

00:02:53.589 --> 00:02:57.579
ويوجد حقل الكتروني موضوع بين القطب والطبق.

00:02:57.579 --> 00:03:00.752
عندما يسخن الطبق، الإنديوم يذّوب

00:03:00.752 --> 00:03:04.966
عندها، الحركة الانبوبية الشعرية
توجه السائل الحديدي للإبرة.

00:03:04.966 --> 00:03:08.116
الحقل الالكتروني يجّر
المعدن المنصهر صعوداً

00:03:08.116 --> 00:03:10.910
بينما الجهد السطحي يسحبه مرة آخرى،

00:03:10.910 --> 00:03:14.340
مسبباً تشكّل الإنديوم،
ليأخذ التصميم المخروطي

00:03:14.340 --> 00:03:16.978
في نصف القطر الصغير لقمة الإبرة

00:03:16.978 --> 00:03:20.980
ليجعل من الممكن للحقل الالكتروني
تجاوز الجهد السطحي،

00:03:20.980 --> 00:03:22.589
وعندما يحدث هذا،

00:03:22.589 --> 00:03:29.107
الأيونات المشحونة ايجابياً، تنطلق بسرعة
قد تصل لعشرات الكيلوميترات خلال الثانية.

00:03:29.107 --> 00:03:33.752
هذا السيل من الأيونات،
يدفع المركبة في الاتجاه المعاكس،

00:03:33.752 --> 00:03:35.941
والفضل هنا يعود للقانون الثالث لنيوتن.

00:03:35.941 --> 00:03:38.926
وبينما كل أيون عبارة عن جسّيم صغير،

00:03:38.926 --> 00:03:42.764
القوى التضامنية للأعداد الكبيرة منه
الصادرة من المركبة، تدفع المركبة بعيداً

00:03:42.764 --> 00:03:46.109
تكون كافية لتوليد تسارع كبير.

00:03:46.109 --> 00:03:49.766
بعكس العادم الذي يصب خارجاً
من محرك الصاروخ،

00:03:49.766 --> 00:03:53.373
هذا المجرى أصغر بكثير،
وأفضل من ناحية توفير الوقود،

00:03:53.373 --> 00:03:57.496
مما يجعله أكثر ملائمة لمهمات
الفضاء طويلة المدى والعمق.

00:03:57.496 --> 00:04:01.366
نظم الدفع الجزئي هذه
لم تجرب بشكل كامل بعّد،

00:04:01.366 --> 00:04:04.803
لكن بعض العلماء يعتقدون
أنها ستقدم دفعاً كافياً

00:04:04.803 --> 00:04:07.690
لجعل المركبات الصغيرة تخترق المدار
الفضائي لكوكب الأرض.

00:04:07.690 --> 00:04:11.707
في الحقيقة، العلماء يتنبؤون
بأن آلاف المركبات الفضائية

00:04:11.707 --> 00:04:14.046
ستطلق في العشر السنوات القادمة

00:04:14.046 --> 00:04:18.160
لغرض جمع بيانات التي في يومنا الحالي،
لا يمكننا سوى أن نحلم بهذا.

00:04:18.160 --> 00:04:22.651
وهذا هو معنى الصواريخ العلمية
متناهية الصِغّر.