تضرر النموذج الأولي لمركبة Space Rider القابلة لإعادة الاستخدام التابعة لـ ESA في حادث أثناء اختبار إسقاط بالمظلة

تعرض نموذج اختباري بالحجم الكامل للمركبة الفضائية المدارية الرائدة القابلة لإعادة الاستخدام في أوروبا، Space Rider، لخلل كبير أثناء اختبار إسقاط في الغلاف الجوي، مما وجه انتكاسة فنية غير متوقعة لطموحات القارة في امتلاك وسائل نقل فضائية سيادية قابلة للاسترداد. ووقع الحادث خلال تدريب يهدف إلى التحقق من أنظمة الهبوط والنزول للمركبة، عندما فشل نموذج أولي أُسقط من ارتفاع عالٍ في تنفيذ تسلسل الاسترداد المخطط له كما كان مقررًا. وكانت التجربة جزءًا من حملة تحقق واسعة النطاق صُممت لتأهيل المظلة الشراعية الموجهة (parafoil) وخوارزميات الهبوط الآلي للمركبة الفضائية غير المأهولة قبل رحلتها المدارية الأولى، وفقًا لما نقله موقع Space com.

## Key facts

- واجه النموذج الأولي لمركبة Space Rider التابعة لـ European Space Agency خللًا جسيمًا أثناء اختبار إسقاط متعمد أُجري في 6 October. - شمل التدريب نموذجًا هندسيًا بالحجم الكامل لجسم الرفع (lifting body) القابل لإعادة الاستخدام، والمصمم للتحقق من المراحل النهائية للهبوط والنزول عبر الغلاف الجوي. - صُممت Space Rider لتكون مختبرًا روبوتيًا غير مأهول وقابلًا لإعادة الاستخدام، وقادرًا على البقاء في مدار أرضي منخفض لمدة شهرين تقريبًا قبل إعادة الحمولات سليمة. - يقود برنامج المركبة الفضائية بشكل مشترك المقاولان الرئيسيان Thales Alenia Space، المسؤولة عن مركبة العودة، وAvio، المسؤولة عن وحدة الخدمة المدارية. - من المقرر إطلاق المركبة من Guiana Space Centre في Kourou بـ French Guiana، على متن صاروخ Vega-C الإيطالي الصنع المخصص للحمولات الخفيفة.

## What happened

أجرى المهندسون التجربة لتقييم التسلسل المعقد الذي يحكم النزول النهائي لمركبة Space Rider عبر الطبقات السفلى من الغلاف الجوي، وفقًا لما أورده موقع Space com. وأثناء الرحلات التشغيلية، صُممت المركبة للتخلص من السرعة المدارية من خلال الكبح الديناميكي الهوائي، ونشر مظلة استقرار دون سرعة الصوت، ثم فتح مظلة شراعية ضخمة موجهة تعمل بضغط الهواء (ram-air parafoil) توجه المركبة نحو هبوط سلس يشبه هبوط الطائرات على المدرج.

ولتقييم هذه الأنظمة دون استهلاك صاروخ إطلاق فضائي، تقوم فرق التطوير عادةً برفع النماذج الهيكلية الأولية باستخدام مروحيات أو طائرات نقل تحلق على ارتفاعات عالية فوق ميادين تجارب عسكرية أو جو-فضائية مخصصة. وبمجرد فصل النموذج الأولي عن آلية الإطلاق على ارتفاع عدة آلاف من الأمتار، يبدأ في نزول حاد يهدف إلى إطلاق تسلسلات النشر الآلي.

وخلال إسقاط 6 October، انحرف التسلسل بشكل كبير عن المعايير الاسمية المحددة. فبدلًا من الانتقال بسلاسة إلى مرحلة انزلاق متحكم بها تحت المظلة الشراعية، تعرض النموذج الاختباري لخلل أدى إلى اضطراب مسار النزول ومنع الهبوط الطبيعي. وتجري حاليًا معالجة بيانات القياس عن بُعد (telemetry) المفصلة لتحديد ما إذا كانت أجهزة النشر الميكانيكية قد تعطلت، أو تشابكت حبال التثبيت أثناء السحب، أو أخطأت برمجيات التوجيه والملاحة والتحكم على متن المركبة في حساب المدخلات الديناميكية المطلوبة لتثبيت زاوية الانحدار المنزلق. ولحقت بالمركبة أضرار ملحوظة عند الاصطدام، مما حال دون استكمال أهداف الاختبار.

## Why it matters

يصيب هذا الخلل في اختبار الإسقاط بشكل مباشر واحدة من أكثر المبادرات الفضائية حساسية من الناحية الاستراتيجية في أوروبا. ففي الوقت الحالي، لا تمتلك European Space Agency أي قدرة سيادية لإعادة الأجهزة أو تجارب الجاذبية الصغرى أو الحمولات الصناعية من المدار إلى الأرض. ويتعين على الباحثين الأوروبيين والشركات الخاصة التي تتطلب أعمالهم التعرض للمدار واستعادة العينات المادية إما شراء سعة على منصات أمريكية — مثل كبسولة Dragon التابعة لـ SpaceX أو طائرة الفضاء الوليدة Dream Chaser التابعة لـ Sierra Space — أو الاعتماد على اتفاقيات ثنائية معقدة مع مزودي إطلاق غير غربيين.

وقد صُممت Space Rider لإنهاء هذا الاعتماد. ومن خلال توفير منصة متكاملة وقابلة لإعادة الاستخدام تجمع بين ناقل مداري وكبسولة عودة، تسعى أوروبا إلى إتاحة الوصول إلى المدار الأرضي المنخفض أمام المؤسسات العلمية ومطوري الأدوية ومصنعي المواد. ويؤدي أي تأخير في حل مشكلات الاسترداد الديناميكي الهوائي إلى إرجاء العمليات التجارية، مما يترك الجهات التجارية الأوروبية معتمدة على بنى تحتية للنقل أجنبية.

علاوة على ذلك، يفرض هذا الفشل تحديات برامجية أوسع نطاقًا على الجدول الزمني المؤسسي لـ ESA. فقد واجهت Space Rider بالفعل تعديلات متعددة في الجداول الزمنية نتيجة لإعادة التصميم الفني السابقة والتأخيرات المتتالية التي أثرت على صاروخ الإطلاق الخاص بها، Vega-C الإيطالي. وعندما تتعرض مركبات الاختبار الهيكلي لأضرار بالغة في الحملات السابقة للرحلات، يجب شراء المكونات البديلة وتأهيلها، مما يستنزف هوامش الميزانية المرتبطة بشكل وثيق بالتفويضات الوزارية لـ ESA. ويخاطر أي توقف في أعمال التحقق الأرضية والجوية بدفع موعد الرحلة الافتتاحية نحو أواخر عقد 2020، مما يرفع تكاليف التطوير ويجمد العقود التجارية.

## The background

يعود الأصل الهندسي لمركبة Space Rider إلى مشروع Intermediate eXperimental Vehicle المعروف باسم IXV. ففي February 2015، نجحت ESA في إطلاق النموذج الأولي لمركبة IXV شبه المدارية على متن صاروخ Vega من Kourou. ونفذت IXV مسارًا شبه مداري لا تشوبه شائبة، ونجت من مرحلة العودة إلى الغلاف الجوي باستخدام بلاطات حماية حرارية خزفية متطورة، ونشرت المظلات قبل أن تهبط في Pacific Ocean. ورغم أن IXV أثبتت قدرة أوروبا على إدارة الديناميكا الهوائية الحرارية الفرط صوتية وعودة أجسام الرفع، إلا أن الاسترداد المائي تطلب عمليات انتشال بحرية مكلفة وعرّض معدات الطيران الحساسة للمياه المالحة المسببة للتآكل.

ولتجاوز هذه القيود، وافق وزراء ESA على برنامج Space Rider في المجلس الوزاري لعام 2016 في Lucerne بـ Switzerland، ملتزمين بنظام غير مأهول قادر على الهبوط الجاف على اليابسة. وبدلًا من المظلات التقليدية متعددة المراحل التي تتطلب الهبوط في الماء أو السهول الملحية الصحراوية الشاسعة، ابتُكرت Space Rider بمظلة شراعية متطورة يمكنها توجيه المركبة إلى مدرج هبوط مخصص — ومن أبرز المواقع المخطط لها مطار Santa Maria Island في أرخبيل Azores التابع لـ Portugal، أو مدرج مهيأ في French Guiana.

وتوزع البنية الصناعية للمشروع المسؤوليات عبر الكيانات الجو-فضائية الأوروبية الكبرى. وتعمل Thales Alenia Space، وهي مشروع مشترك فرنسي إيطالي، كمقاول رئيسي مشارك يدير وحدة العودة القابلة لإعادة الاستخدام. وتشرف Avio، الشركة الإيطالية المتخصصة في أنظمة الدفع ومقرها Colleferro، على وحدة خدمة Space Rider المستهلكة، والمشتقة مباشرة من المرحلة الرابعة AVUM+ لصاروخ Vega-C. وصُمم النظام مجتمعًا لتوفير سعة حمولة تتراوح بين 600 و800 كيلوغرام عبر حجرة داخلية بحجم 1,200 لتر.

ويُعد اختبار الإسقاط في الغلاف الجوي تاريخيًا أخطر مرحلة في تطوير الطائرات الفضائية. فخلافًا للمحاكاة الحاسوبية، تُعرض تجارب الإسقاط بالحجم الكامل الأجنحة القماشية وحبال التعليق لحمولات رياح عابرة عنيفة وغير متوقعة واضطرابات في الطبقة الحدودية. وشهدت United States صعوبات مماثلة خلال مراحل الاختبار المبكرة لأنظمة استرداد المظلات لمكوك الفضاء، ومركبة عودة الطاقم X-38 التابعة لـ NASA، والأنظمة التجارية مثل Dream Chaser، حيث كشفت التجارب الديناميكية الهوائية وتجارب الإسقاط المبكرة عن مشكلات استقرار غير متوقعة تطلبت إعادة تصميم شاملة لأسطح التحكم وحقائب نشر المظلات.

## Reaction

لم تصدر قيادة ESA ولا الأعضاء الرئيسيون في التحالف الصناعي تقارير تقييمية علنية شاملة فور انتهاء الاختبار، وهو موقف معتاد في حين تعكف لجان المراجعة الهندسية الداخلية على فحص بيانات طيران الصندوق الأسود وتسجيلات أجهزة الاستشعار ولقطات التتبع عالية السرعة. وتجتمع لجان فنية تضم مهندسي أنظمة من Thales Alenia Space وAvio وخبراء مستقلين من إدارة النقل الفضائي في ESA لتحليل بيانات القياس عن بُعد.

ويتوقع المراقبون في قطاع سياسات الفضاء الأوروبي صدور بيانات رسمية عبر القنوات الاتصالية لبرامج ESA بمجرد وصول تحليل الأسباب الجذرية إلى نتائج حاسمة. وفي الوقت نفسه، ستدقق وكالات الفضاء الوطنية الأوروبية — لا سيما Italian Space Agency (ASI)، التي تُعد أكبر مساهم مالي في مبادرة Space Rider — في الفشل خلال اجتماعات لجانها التنفيذية الداخلية. وسيطالب أصحاب المصلحة في الدول الأعضاء الممولة لهذا البرنامج الاختياري بضمانات تؤكد أن المشكلة الأساسية مجرد خطأ ميكانيكي منعزل في التكامل وليست قصورًا في التصميم الهيكلي يتطلب إعادة بناء آليات توجيه المظلة الشراعية من الأساس.

## What we don't know yet

لا تزال التفاصيل الفنية الحاسمة المحيطة بالخلل غير مؤكدة في السجلات العامة. فالارتفاع الدقيق للإسقاط، والطائرة المستخدمة لإطلاق المركبة، وميدان الاختبار المحدد الذي وقع فيه الحادث لم تُفصح عنها الوكالات المعنية رسميًا. كما يظل من غير الواضح عند أي نقطة بالتحديد في تسلسل الاسترداد ظهر الخلل: هل فشلت المظلة الإرشادية (pilot parachute) في نشر قبة المظلة الشراعية الرئيسية، أم تعرضت القبة الموجهة لتمزق هيكلي كارثي تحت صدمة الفتح الديناميكي، أم فشلت روافع التوجيه الآلية في الاستجابة للأوامر الملاحية؟

كذلك، لا تزال الحالة الهيكلية للنموذج الأولي نفسه مجهولة. ورغم أن التوصيفات الأولية تشير إلى خلل جسيم أسفر عن أضرار، لم يوضح المحققون ما إذا كانت إلكترونيات الطيران الداخلية الأساسية، وركائز الحماية الحرارية، وحزم أجهزة القياس عن بُعد قد نجت من الاصطدام بحالة سليمة تكفي لتقديم بيانات حاسمة. وربما الأمر الأكثر أهمية لقطاع الصناعة هو أن تأثير هذا الحادث على الجدول الزمني المستهدف للإطلاق المداري الأول لا يزال غير محسوب، مما يترك عملاء الحمولات التجارية دون نوافذ تشغيلية مؤكدة.

## What to watch

في الأسابيع والأشهر المقبلة، ستحدد عدة محطات ملموسة مدى تأثير الحادث على مسار البرنامج:

- نشر الملخص الرسمي للجنة التحقيق في الخلل التابعة لـ ESA، والذي سيوضح ما إذا كان العيب يعزى إلى المنطق البرمجي، أو تصميم حبال التثبيت، أو هبة رياح بيئية خارجية تجاوزت حدود الاختبار. - القرارات المتعلقة بتصنيع نموذج اختباري بديل. فإذا اعتُبر النموذج المتضرر غير قابل للإصلاح، فإن فترات توريد الهياكل الهوائية عالية الجودة ستحدد المدة التي سيظل فيها اختبار الغلاف الجوي مجمدًا. - التقدم التشغيلي لصاروخ الإطلاق Vega-C. فقد اجتاز Vega-C نفسه مراحل العودة إلى الطيران بعد فشل إطلاقه في عام 2022؛ ولا يمكن لمركبة Space Rider الانطلاق حتى يستعيد الصاروخ وتيرة طيران ثابتة ومثبتة. - الإعلانات المتعلقة بتطوير البنية التحتية للهبوط في المناطق المختارة، لا سيما استكمال الموافقات التنظيمية وتراخيص سلامة النطاق للهبوط الجاف في Azores. - المراجعات البرامجية خلال الاجتماعات المقبلة لإدارة النقل الفضائي الأوروبي، حيث ستحدد الدول الأعضاء ما إذا كان يلزم تخصيص تمويل احتياطي إضافي للحفاظ على خارطة طريق تطوير المركبة.

يستند هذا التقرير إلى تغطية أصلية أعدها موقع Space com.