الأكسجين هو أحد المكونات المهمة والثقيلة في رحلة الفضاء. يصل وزنه الإجمالي الى ما يقرب من ثلاثة أرباع وزن الصاروخ عند الإطلاق. الأكسجين ضروري لرواد الفضاء للتنفس ولإشعال الوقود في المركبات الفضائية. الأخبار السارة هي أن حوالي 40% من كتلة تربة القمر مكونة من الأكسجين, مما يعني أنه ممكن إنتاجه هناك, دون الحاجة الى إطلاقه من الكرة الأرضية. يتم ذلك من خلال التكنولوجيا التي طورتها شركة هليوس في اسرائيل, بدعم من وكالة الفضاء الإسرائيلية. 

 

عندما نأكل الخبز أو البسكويت تتساقط الفتات دائماً. على الأغلب ينتهي الأمر بتعليق من الوالدين "أوه حقاً, كيف تركتم الطاولة هكذا?" في المركبات الفضائية يمكن أن ينتهي الأمر بشكل أسوء. نظراً لظروف الجاذبية-الثقيلة, لن تسقط الفتات الى أسفل, بل ستحوم في كل مكان. هكذا يبدو الأمر:
الق نظرة على الفيديو على هذه الصفحة. 

إذا دخلت الفتات الى داخل الأجهزة الحساسة التي تشغل المركبة الفضائية, فقد يكون ذلك خطيراً. لذلك تم تطوير طرق تسمح لرواد ورائدات الفضاء بتناول طعام لذيذ, شبيه بالطعام العادي قدر الإمكان, ولكن دون الإضرار بأداء المركبة الفضائية. إبتداءاً من التورتيلا وحتى البيتزا- لقد جرّب رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية بالفعل أواعاً مختلفة من الأطعمة المصممة خصيصاً بحيث لا يتفتت.  والآن... دوركم!

 

כالكرة الأرضية هي كوكب سيّار, بلانتا. تشتمل المجموعة الشمسية على 7 كواكب أخرى, لكن ليس لأي منها نفس خصائص الكرة الأرضية. في البعض منها يسقط  المطر ولكن من الماس! في البعض الآخر مليئة بالغيوم ولكن لا توجد أرضية للدوس عليها, فقط غاز مضغوط. في بعض الكواكب هب العواصف والرياح بسرعة هائلة تصل الى آلاف الكيلومترات في الساعة! 

في المستقبل, قد نرغب في البحث عن منزل جديد, ومكان مناسب للاستيطان البشري خارج الكرة الأرضية. الجار الأقرب لنا في المجموعة الشمسية هو كوكب الزهرة, لكن الظروف على سطحه ليست صديقة للإنسان تماماً: هواء حمضي, ضباب من كبريت, ضغط جوي هائل يمكنه بسهولة سحق الغواصة. في الفعالية التي أمامنا, سوف نحصل على فكرة عن معنى البيئة الحمضية.

ماذا نفعل?

• يطلب من الوالدين عملتين معدنيتين متشابهتين ومستعملة, متسخة وليست لامعة.
• ضع واحدة في كل وعاء.
• أسكب الماء في الوعاء الأول ليغطي العملة المعدنية وفي الوعاء الثاني أسكب الخل/عصير الليمون ليغطي العملة المعدنية. 
• إنتظر ساعة وشاهد الفرق بين العملات المعدنية.

ماذا يحدث?

يعتبر الخل وعصير الليمون نوعاً من الأحماض. بسبب الخواص الكيميائية للحمض, تعمل هذه المواد على تفكيك الأوساخ من العملة المعدنية. الماء, لحسن الحظ ليس له مثل هذه الخصائص, وتبقى العملة المعدنية متسخة.

يعتبر الحمض الموجود على كوكب الزهرة أقوى بكثير ويمكنه هضم ليس فقط الأوساخ الموجودة على المعدن, ولكن أيضاً المعدن نفسه, حتى الفولاذ. يمكن أن يتسبب هذا الحمض في إتلاف كل من المركبة الفضائية وبدلة الفضاء الممتازة.

 

وصف تمهيدي:

يوجد الكثير من الهواء حولنا, مما يؤدي في الواقع الى الضغط اللطيف على أجسامنا. نحن لا نشعر بذلك لأن البشر الذين نشأوا على الأرض, نحن تعودنا على هذا الشعور. لكن ما الذي يحدث في الفضاء?

يعتقد الكثير من الناس خطأ أن الفضاء الخارجي فارغ تماماً. الحقيقة هي أنه يحتوي على نسبة ضئيلة من المواد. لكنها صغيرة جداً لدرجة أن المسافة بين جزيئات المادة الصغيرة مثل الذرات كبيرة جداً نسبياً. عندما تكون كثافة المادة منخفضة جداً, فهذا يعني بشكل أساسي أنه لا يوجد ضغط هواء, وبالتأكيد ليس كالذي يقترب مما اعتاد عليه جسمنا.

التعرض لنقص ضغط الهواء في الفضاء أمرُ خطير للغاية. لذلك, لكي يحموا أنفسهم يستخدم رواد الفضاء الموجودين في الفضاء المفتوح بدلات خاصة تعمل في الواقع كمركبة فضاء شخصية.  يوجد بالداخل ما يكفي من الهواء لإنتاج نفس ضغط الهواء الموجود على الأرض. لكن ماذا سيحدث إذا لم يكن لدى رواد الفضاء مثل هذه البدلة الفضائية?

في هذه الفعالية سوف نفحص ماذا يحدث عندما ينخفض ضغط الهواء.

تعليمات السلامة

• أولاً, يجب إجراء التجربة فقط تحت إشراف شخص بالغ.
• يجب إضاءة الشمعة, ويفضل أن تكون على الشايش في المطبخ, ولكن قبل ذلك يجب التأكد من أنها بعيدة عن أي شيء قابل للإشتعال.
• يجب أن يكون الطبق على إرتفاع منخفض حتى لا تنكسر اذا سقطت. 
• أخيراً, تأكد من أن الشمعة تنطفئ في نهاية التجربة.

 

ما العمل?

ضع المنديل على الطبق, وأسكب الماء فوقه وضع الشمعة عليه (يجب أن تستخدم شمعة قصيرة وعريضة مثل شمعة التسخين). نقوم بإشعال الشمعة ونضع الكوب مقلوباً فوقها بحيث يغطي الشمعة تماماً.  

 

بعد أن تنطفئ الشمعة, حاول رفع الكوب وسترى أن الطبق سيرتفع أيضاً, ملتصقاً بالكوب عن طريق الفراغ.

 

glass.jpg

 

 

لماذا يحدث هذا?

النار تحتاح الى أكسجين حتى تشتعل. بمجرد الإنتهاء من إستهلاك الأكسجين داخل الكوب تنطفئ النار ويبرد الهواء المتبقي بدون حرارة اللهب على الفور. عملياً, هذا يعني أن ضغط الهواء داخل الكوب ينخفض. لماذا? لأنه عندما يبرد الهواء, فهذا يعني أن جزيئات الهواء تقترب من بعضها البعض. هذا يعني, لا يقتصر الأمر على وجود كمية أقل من الأكسجين بالنسبة للهواء خارج الكوب, ولكن أيضاً الهواء المتبقي داخل الكوب يتقلص ويحدث عملية شفط  بحيث يلتصق الطبق بالكوب.  

 

تم إطلاق آلاف الأقمار الصنلعية من الكرة االأرضية منذ ب\اية عصر الفضاء. البعض منها لم يعد يعمل ولكنهم مازالوا يدورون حول الأرض. بعض هذه الخردة الفضائيةتتفكك. الجسيمات التي تفككت, وهي عبارة عن مئات الآلاف, تدور حول الأرضبسرعة هائلة וويمكن أن تضربالأقمار الصناعية الأخرى وتفكيكها أيضاً! مما يضيف المزيد من الجسيمات التي تهدد المزيد من الأقمار الصناعية. 

هنا يمكنكم متابعة موضوع النفايات حول كوكب الأرض.

 

وصف تمهيدي: القمر الصناعي هو جرم سماوي يدور حول جرم سماوي آخر. تم إطلاق الأقمار الصناعيةا لأولى في سنوات الخمسينيات من القرن الماضي, ومنذ ذلك الحين تم إطلاق الأقمارالصناعية من قبل دول مختلفة. من التغييرات التي مرت بها الأقمار الصناعية والتي تمر بها منذ بداية رحلتها وحتى يومنا هذا, حجمها ووزنها. من الأقمار الصناعية التي يصل وزنها الى  5 أطنان بحجم سيارة, توصلنا الى أقمار صناعية بحجم صندوق أحذية يقل وزنه عن زجاجة ماء كبيرة. تحتاج الأقمار الصناعية الكبيرة الى قاذفات كبيرة ومكلفة للغاية. ومع ذلك, تكلفة إنشاء الأقمار الصناعية الصغيرة والخفيفة أرخص بكثير, وبسبب صغر حجمها يمكن إطلاق عدة أقمار صناعية معاً وبالتالي توفير تكاليف ضخمة. כتوجد اليوم أقمار صناعية صغيرة بحجم بطاقة الإئتمان وتزن بضعة غرامات.

القمرالصناعي الذي ستنصنعونه اليوم هو نموذج مصغر لقمر صناعي صغير, وهو قمر صناعي من نوع برايت (brite) نانو-قمر صناعي إنتاج كندا ومقاييسه     20X20X20 سم وهوجزء من مجموعة من 6 أقمار صناعية تم إطلاقها في عام 2013, لقياس التغيرات في سطوع النجوم.  بالإضافة الى ذلك, لقد قمنا بإعداد قمر صناعي "فارغ" لكم ,حتى تتمكن من التخطيط لمهمة له وتصميمه وفقاً لذلك. على سبيل المثال, اذا كانت المهمة التي اخترتها في جمع القمامة الفضائية, صمم القمر الصناعي مثل شاحنة القمامة-أرسم عليها أذرع قابلة للإزالة يمكنها جمع القمامة وسحقها, أرسم لها كاميرا يمكنها أنتنقل الى الدولة ما يراه ويستقبل التعليمات وفقاً لذلك. دع خيالك يطير!

ماذانفعل:

1. نخطط لمهمة قمر صناعي, أرسم وقم بالتلوين وفقاً لذلك. فكروا- هل تخطط لقمر صناعي للمراقبة? اتصالات? ملاحة? هل هو موجه للأرض أو الى مكان آخر? أرسموه بالشكل المناسب!
2. قم ببناء القمر الصناعي واختيار الاسم المناسب له.

تعليمات البناء:

1. قم بتنزيل الملف من هنا وطباعة. 
2. إقطع الفمر الصناعي حسب الخطوط (شكل الصليب).
3. إطو الحوافف يالأجزاء الضيقة
4. قم بطيها على شكل مكعب, وانشر الغراء على الحواف الضيقة وألصق.
5. ونرسلها الى الفضاء

436437main_GPN-2003-00028_full.jpg

 

640px-NOAA-18_or_19_rendering.jpg

 

 

صفحة التعليمات

   نظرة نحو السماء
ماذا نفعل: قم ببناء المركبة الفضائية قبل الإرسال, وفقاً لورقة التعليمات أو الفيديو.
أثناء الإرسال, وعندما يطلب منكم, سيطلق الصف بأكمله معاً الصاروخ الورقي. تجارب جديرة بالقيام بها: هل هناك علاقة بين شدة الضربة والارتفاع الذي يصل اليه الصاروخ?
 ما هي الزاوية التي يجب أن يوضع فيها الصاروخ حتى يصل لأكبر مسافة?                           

  ماذا يحدث هنا- الر يح (حركة الهواء المصنوعة من الغازات) التي نزفرها من خلال القشة (الماصة) تصطدم بالصاروخ الورقي, ويتم إطلاقه.يضرب الهواء الصاروخ ويقذفه الى الأمام بخط مستقيم. إذا تمكنا أيض من إطلاق صواريخ حقيقية, اي ممارسة قوة كبيرة عليها (دعنا نقول في الهواء) بحيث تطير الى الفضاء! الصواريخ الحقيقية تعمل بشكل مختلف قليلاً الصاروخ نفسه هو الذي يصدر غازات من قاعه بلإتجاه الأرض, ويطير في الإتجاه المعاكس - الى أعلى
  كيف يحدث ذلك?مصدر الغاز موجود داخل الصاروخ: يتحوّل الأكسجين السائل وخزانات الهيدروجين الى غاز ويحدثان احتراقاً, وينبعثان من قاع الصاروخ في المقابل ونستخدم قوة مضادة تدفعها للأعلى - قوة دفع. نتيجة رش المادة للخارج نرى أنها أثر لبخار الماء والغازات المختلفة المتكونة في عملية الاحتراق.