بعد الشروع في إنشاء محطة الفضاء الدولية كان يتم إحضار الإمدادات المعتادة عن طريق المكوك (20 طنًا) أو مركبة الشحن الفضائي الروسية بروجريس Progress بحمولة تصل إلي 2.5 طنًا أو مركبة النقل الأوتوماتيكية الأوروبية ATV بحمولة متوسطها 7 طنًا.

 

مركبة النقل الآلية Automated Transfer Vehicle ، وفي الأصل تُسمي مركبة النقل أريان Ariane Transfer Vehicle ، وتُعرف اختصار بـ (إيه تي ڤي ATV) ، وهي مركبة شحن فضائي مستهلكة Expendable Cargo Spacecraft مخصصة لنقل الحمولة طوّرتها وكالة الفضاء الأوروبية European Space Agency (إيسا ESA)، واستخدمتها لنقل الحمولات الفضائية إلي محطة الفضاء الدولية في الفترة ما بين عامي 2008 و 2015 م.

 

أُطلق تصميم إيه تي ڤي ATV إلى المدار خمس مرات، وحصريًا بواسطة مركبة الإطلاق الثقيل Heavy-Lift Launch Vehicle أريان Ariane 5 . تشبه طريقة عمل هذه المركبة مركبة نقل الحمولة الروسية بروجريس التي تنقل الحمولة إلى مكان واحد، وهو محطة الفضاء الدولية، لكن مع سعة تبلغ ثلاثة أضعاف.

 

كانت أسماء مركبات النقل الآلية الخمسة كما يلي: جولز فيرن Jules Verne ، ويوهانس كيبلر Johannes Kepler ، وإدواردو أمالدي Edoardo Amaldi ، وألبرت أينشتاين Albert Einstein ، وجورج لوميترا Georges Lemaître . بعد عدة تأجيلات متلاحقة للبرنامج، أُطلقت أول مركبة من هذه المركبات في مارس/آذار عام 2008 م، حيث قامت مركبة النقل الآلية بمهمات لنقل الإمدادات إلى محطة الفضاء الدولية، إذ نقلت حمولات متنوعة مثل، وقود الدفع Propellant ، والماء، والهواء، والغذاء، ومعدات الأبحاث العلمية. وقامت مركبات النقل الآلية بتعزيز مدار المحطة إلى مدار أعلى أثناء عملية الالتحام. كانت عبارة عن منصة غير مأهولة تعمل بمستوى عالٍ من التشغيل الآلي، مثل تنفيذ تسلسل عملية الالتحام Docking Sequence ، ولم تُستخدم في أية مرة لنقل المسافرين.

 

كان هناك اقتراح باستخدام إضافي لمركبة النقل الآلية في عام 2008 م. كلا وكالة الفضاء الأوروبية والشركة الرئيسية المصنعة للمركبة وهي شركة إيرباص للدفاع والفضاء Airbus Defence and Space درسا تطويرات متعددة إضافية، بما في ذلك إصدارات لمركبات نقل آلية مأهولة Crewed ATV ، بالإضافة إلى إمكانيات إعادة استخدام أقسام أو عناصر من تقنيتها. لكن أعلنت وكالة الفضاء الأوروبية في يوم 02 أبريل/نيسان/أفريل عام 2012 م، عن نيتها لإلغاء برنامج مركبات النقل الآلية-إيه تي ڤي ATV Program بعد عملية الإطلاق الخامسة في عام 2014 م.

 

في عام 2012 م، رأت الدول الأعضاء في وكالة الفضاء الأوروبية أنه من الممكن تكييف تصميم إيه تي ڤي ATV ، لتعمل بمثابة وحدة خدمة Service Module في مركبة أورايون الفضائية Orion Spacecraft التابعة لوكالة ناسا. وأعلنت كل من وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة ناسا في يناير/كانون ثان/جانفي عام 2013 م، أنهما ستقدمان وحدة خدمة مُستمدة من المركبتين أوريون وإيه تي ڤي معا، والتي ستعمل بمثابة مكون رئيسي في المركبة الفضائية المأهولة المطورة أورايون Orion . عرفت هذه الوحدة لاحقا باسم وحدة الخدمة الأوروبية European Service Module (ESM) .

 

تم إطلاق المهمة أرتميس Artemis 1 التابعة لناسا في يوم 16 نوفمبر/نونبر/تشرين ثان 2022 م، وحملت المهمة كلا من مركبة أورايون ووحدة الخدمة الأوروبية ESM (التي تم تصنيعها بواسطة شركة إيرباص للدفاع والفضاء) لتنفيذ اثنين من تحليقات الاقتراب المخطط لهما حول القمر. وستوفر وكالة الفضاء الأوروبية وحدة الخدمة ESM لرحلات برنامج أرتميس Artemis program وصولا إلي الرحلة أرتميس-6 ، وأول إنسان سيضع قدمه علي سطح القمر منذ عام 1972 م، سيكون في الرحلة أرتميس-3.

.

التطوير Development

 

مركبة النقل الآلية Automated Transfer Vehicle ، (إيه تي ڤي ATV)، وهي مركبة شحن فضائي مستهلكة Expendable Cargo Spacecraft تم تصممها في التسعينيات. فعندما كان برنامج محطة الفضاء الدولية قيد التنفيذ خلال تسعينيات القرن العشرين، كان من المعروف للدول الخمسة عشر المشاركة في هذا البرنامج، أنه عند الانتهاء منه ستحتاج محطة الفضاء الدولية (آي إس إس ISS)، وهي عبارة عن محطة فضائية مأهولة في مدار أرضي منخفض، إلى مهمات إمداد بشكل منتظم لتلبية احتياجات الطاقم الموجود على متنها، بالإضافة إلى إيصال أدوات لدعم الاختبارات العلمية المتعددة التي ستُجرى على متنها. وفي أكتوبر/تشرين أول عام 1995 م، اتُّفق على أنه من بين المساهمات المتعددة في برنامج محطة الفضاء الدولية التي ستتولى أوروبا المسؤولية عنها، وستقوم بها وكالة الفضاء الأوروبية، هي مركبة النقل الآلية ATV . ستقوم هذه المركبة الموجهة لوجستيًا بمهمات إعادة إمداد محددة إلى محطة الفضاء الدولية.

 

تتكون كل مركبة نقل آلية (ATV) من قسمين متميزين، حافلة الأنظمة Systems Bus وحاملة البضائع المتكاملة Integrated Cargo Carrier .

 

تحتوي حافلة الأنظمة Systems Bus على نظام الدفع Propulsion System الخاص بالمركبة ATV ، وحجرة إلكترونيات الطيران Avionics Bays ، والمصفوفات الشمسية Solar Arrays ؛ ويتم استخدام حافلة الأنظمة بشكل أساسي بعد انفصال المركبة عن قاذفة آريان 5 لاجتياز المسافة المتبقية والالتحام بمحطة الفضاء الدولية أوتوماتيكيا، ولن يتمكن رواد الفضاء الموجودون على متن محطة الفضاء الدولية من الوصول إلى حافلة الأنظمة Systems Bus .

 

تتكون حاملة البضائع المتكاملة Integrated Cargo Carrier من وحدة مضغوطة Pressurised Module ، وغرف خارجية لشحنات السوائل والغاز، والمزيد من إلكترونيات الطيران Avionics وأجهزة استشعار الالتقاء Rendezvous Sensors ، وآلية الإرساء Docking Mechanism . الهيكل الأساسي للمركبة Primary Structure (مصنوع من سبيكة الألومنيوم Al-2219) محمي بواسطة نظام الحماية من النيازك والحطام Meteorite and Debris Protection System . تم تصنيع أول مركبة ATV في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وأول مركبة تطير في الفضاء كانت في عام 2008 م.

 

في يوم 09 ديسمبر/دجنبر/كانون أول 1998 م، منحت وكالة الفضاء الأوروبية عقدًا بقيمة 470 مليون دولار للشركة الفرنسية العاملة في مجال الجو والفضاء أيروسباسيال Aérospatiale ، لمواصلة أعمال التطوير على إيه تي في ATV . كانت أيروسباسيال Aérospatiale المقاول الرئيسي بالنسبة لمركبة النقل الفضائية، وانضم إليها عدة مقاولين فرعيين أساسيين، من بينهم شركة الصناعة الإيطالية إلينيا سبيس Alenia Spazio ، والشركة الفرنسية البريطانية ماترا ماركوني سبيس Matra Marconi Space ، وشركة الفضاء الجوي الألمانية دايملر كرايسلر للفضاء الجوي (دي إيه إس إيه) DaimlerChrysler Aerospace (DASA) . وقدّمت الشركة الروسية إس بّي كوروليف روكيت أند سبيس كوربوريشن إنيرجيا S. P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia بعض العناصر. كانت شركة دي إيه إس إيه DASA قبل عام 2000 المقاول الرئيسي للإنتاج، ونُقل هذا الدور بعد ذلك بشكل تدريجي إلى أيروسباسيال Aérospatiale . في وقت منح العقد، كان التصور أنّ الرحلة الأولى لمركبة النقل الفضائية إيه تي في ATV ستكون خلال سبتمبر/أيلول/شتنبر من عام 2003 م.

.

المواصفات Specifications

 

الوظيفة	حَمل المياه والوقود Propellant والهواء والحمولة والتجارب.
سعة الطاقم Crew Capacity	بدون طاقم (مركبة شحن فضائي آلية غير مأهولة لكنها مضغوطة)
الطول Length	10.3 متر (34 قدم)
الحجم Volume	الحيز المضعوط 48 متر مكعب (1700 قدم مكعب)
القطر Diameter	4.5 متر (15 قدم)
سعة الحمولة عند الإطلاق Mass	7667 كيلوجرام (16903 رطل)
الحمولة عند العودة	فارغة
الكتلة الجافة Dry Mass	10470 كيلوجرام (23080 رطل) تتضمن 5150 كيلوجرام (11350 رطل) وحدة حمل الشحنة Cargo Carrier module .
كتلة الإطلاق Launch Mass	20750 كيلوجرام (45750 رطل)
الحجم المضغوط	48 متر مكعب
الطاقة  الكهربية Power	4 أجنِحة من الْلوحات الشَّمسية مع 4 لوحات لكل واحدة وبطاريات قابلة للشَّحن سعة 40 أمبير ساعة.
طول الألواح الشمسية Solar Array Span	22.3 متر (73 قدم)
الطاقة Power	3,800 واط
	المحركات
المحركات	عدد 4 محركات من طراز R-4D-11 .
أقصي دفع Maximum Thrust	490 نيوتن N (110 رطل قوة lbf)
الدفع النوعي Specific Impulse	270 ثانية
وقود الدفع Propellant	5,858 كجم (12,915 رطلاً) من الوقود الدفعي مونوميثيل هيدرازين (وقود تلقائي الاشتعال) مع أكاسيد النيتروجين المختلطة MON-3/MMH في ثمانية خزانات سعة كل منها 0.8607 م3 (30.40 قدم مكعب). هذا في الرحلة ATV-001 . ملاحظة: تطلبت البعثات اللاحقة حوالي 2500 كجم (5500 رطل) للالتقاء/الالتحام بمحطة الفضاء الدولية ISS Rendezvous/Docking والمناورات المدارية Orbital Manoeuvres والخروج من المدار Deorbiting في نهاية المهمة. يمكن أيضًا حمل ما يصل إلى 4000 كجم (8800 رطل) لتعزيز مدار محطة الفضاء الدولية.

.

الرحلات

 

كما ذكرنا من قبل، أُطلقت مركبة النقل الآلية إيه تي ڤي ATV إلى المدار خمس مرات، وحصريًا بواسطة مركبة الإطلاق الثقيل Heavy-Lift Launch Vehicle أريان Ariane 5 . تشبه طريقة عمل هذه المركبة مركبة نقل الحمولة الروسية بروجريس التي تنقل الحمولة إلى مكان واحد، وهو محطة الفضاء الدولية، لكن مع سعة تبلغ ثلاثة أضعاف.

 

كل 12 شهرًا أو نحو ذلك، تنقل مركبة النقل الآلية ATV ما يصل إلي 7.7 طنًا من البضائع من موقع إطلاقها في كورو، في جويانا الفرنسية إلى المحطة المتواجدة على ارتفاع 340 كيلومترًا فوق الأرض. تعمل أنظمة الملاحة Navigation Systems عالية الدقة على توجيه مركبة ATV في مسار الالتقاء مع محطة الفضاء الدولية حيث تلتحم أوتوماتيكيا بوحدة الخدمة الروسية بالمحطة. تظل ATV هناك كجزء مضغوط ومتكامل مع المحطة لمدة تصل إلى ستة أشهر حتى مهمتها النهائية: وهي رحلة نارية في اتجاه واحد إلى الغلاف الجوي للأرض للتخلص من ما يصل إلى 6.4 طن من نفايات المحطة.

 

يتم استخدام تقنية الـ GPS وتعقُّب النجوم للوصول إلى محطة الفضاء. على مسافة 249 متر، كمبيوترات الـ ATV تستخدم بيانات الفديوميتر وتيليغونيوميتر للوصول والالتحام مع المحطة. الالتحام مع منفذ زفيزدا يكون أوتوماتيكيا تماما من دون تَدَخُّل البشر فإذا كان هناك أي مشاكل في لحظات الالتحام، هناك تسلسُل برمجي يمنعُها من الاصطدام كالمُناورات مثلاً لتجنب الاصطدام وهذه الخاصية مستقلة تماماً عن نِظام المِلاحة الرئيسية، ويُمكن تفعِيلها من قِبل مُهندسي الطَّيران على متنِ المحطة.

 

كانت أسماء مركبات النقل الآلية الخمسة كما يلي: جولز فيرن Jules Verne ، و يوهانس كيبلر Johannes Kepler ، و إدواردو أمالدي Edoardo Amaldi ، و ألبرت أينشتاين Albert Einstein ، و جورج لوميترا Georges Lemaître .

 

الرقم Designation	الاسم Name	تاريخ الإطلاق Launch date	تاريخ الالتحام ISS docking date	الخروج من المدار Deorbit date
ATV-1	جولز فيرن Jules Verne	09 مارس 2008 م	03 أبريل 2008 م	29 سبتمبر 2008 م
ATV-2	يوهانس كيبلر Johannes Kepler	16 فبراير 2011 م	24 فبراير 2011 م	21 يوليو 2011 م
ATV-3	إدواردو أمالدي Edoardo Amaldi	23 مارس 2012 م	28 مارس 2012 م	03 أكتوبر 2012 م
ATV-4	ألبرت أينشتاين Albert Einstein	05 يونيو 2013 م	15 يونيو 2013 م	02 نوفمبر 2013 م
ATV-5	جورج لوميترا Georges Lemaître	29 يوليو 2014 م	12 أغسطس 2014 م	15 فبراير 2015 م

.

للمزيد ولتحميل في صورة ملف PDF : من هـنـا

.