سفر به فضا

قسمت اول

سفر به فضا پاسخی است به کنجکاوی انسان برای شناخت زمین، ماه، سیارات، خورشید، دیگر ستارگان و کهکشانها. فضا پیماهایی با سرنشین و بدون سرنشین به مرزهای فراتر از زمین ارسال شده اند تا اطلاعات مستند و تازه ای از کائنات برای ما به همراه آورند.



بشر تاکنون موفق به دیدار حضوری ماه و زندگی طولانی مدت در ایستگاه فضایی شده است. سفر به فضا این امکان را به ما می دهد تا زمین را در بستر و موقعیت واقعی آن در هستی بنگریم. چنین سفرهای تحقیقاتی می توانند چگونگی تشکیل خورشید، سیارات و ستاره ها و وجود حیات در جایی فراتر از دنیای ما را معلوم کنند.

عصر فضا از روز 4 اکتبر سال 1957 آغاز شد. در آن روز شوروی (Soviet Union) ماهواره اسپاتنیک 1(Sputnik 1) را برای گردش در مدار زمین به فضا فرستاد. اولین فضا پیمای با سرنشین در روز 12 آوریل سال 1961 به همراه یوری گاگارین (Yuri A. Gagarin) فضانورد اهل شوروی به مدار زمین فرستاده شد. نام این فضا پیما وستوک 1 (Vostok 1) بود.

فضاپیما های بدون سرنشین که به آنها کاوشگر فضا می گویند، به طور وسیعی به اطلاعات ما درباره فضای اطراف مان، سیارات و ستارگان افزوده اند. در سال 1959 یک کاوشگر شوروی به نزدیکی ماه و کاوشگر دیگر آن به سطح ماه رسیدند. در سال 1962 کاوشگر ایالات متحده به سمت سیاره زهره فرستاده شد. در سالهای 1974 و 1976 ایالات متحده دو کاوشگر ساخت آلمان را به مدار سیاره عطارد نزدیک خورشید ارسال کرد. دو کاوشگر دیگر ایالات متحده در سال 1976 بر روی مریخ نشستند. علاوه بر سیارات، کاوشگر ها برای شناخت سنگها و اجرام کوچک آسمانی نیز به فضا فرستاده می شوند.

اولین سفر با سرنشین به ماه در روز 21 دسامبر1968- زمانیکه ایالات متحده فضا پیمای آپولو8 (Apollo 8) را ارسال کرد- آغاز شد. این فضا پیما 10 بار دور ماه گردش کرد و سپس با موفقیت کامل به زمین بازگشت. در تاریخ 20 جولای 1969 فضا نورد امریکایی، نیل آرمسترانگ (Neil A. Armstrong) و باز آلدرین (Buzz Aldrin) اتاقک مخصوص آپولو 11 را بر روی سطح ماه نشاندند. آرمسترانگ نخستین انسانی بود که بر روی ماه گام نهاد. تا سال 1972 فضانوردان امریکایی 5 سفر دیگر به کره ماه طی ماموریت های آپولو به انجام رساندند.

در دهه هشتاد میلادی فضانوردان توانایی خود را برای اقامت طولانی در فضا در دو ایستگاه فضایی اسکای لب (Skylab) و سالیوت (Salyut) افزایش دادند. در سالهای 1987 و 1988 دو فضانورد از شوروی، 366 روز پیاپی را در فضا سپری کردند.

در روز 12 آوریل سال 1981 ، شاتل فضایی ایالات متحده، کلمبیا، به فضا ارسال شد. اولین شاتل که بیش از یکبار قابل استفاده بود و اولین فضا پیمایی که می توانست در فرودگاه های معمولی نیز به زمین بنشیند.. شاتل کلمبیا 36 بار در مدار زمین چرخید و سپس در یک باند فرود روی کره زمین فرود آمد. در روز 28 ژانویه 1986 لحظاتی پس از پرتاب فضا پیمای چلنجر در میان جو زمین، در اثر نقص فنی در فضاپیما انفجاری رخ داد و هر هفت سرنشین آن جان باختند.

شاتل مجددا طراحی و در سال 1988 آغاز به کار نمود. این سانحه برای بار دوم نیز در تاریخ 1 فوریه 2003 رخ داد. شاتل کلمبیا هنگام ورود به جو زمین متلاشی شد و هفت سرنشین آن نیز جان باختند.

در سالهای نخست عصر فضا، موفقیت در فضا مرهون پیشرفت کشورها در عرصه های مختلف علمی، مهندسی و نظامی بود. ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی دو عضو رقابتی با نام جنگ سرد بودند.

در نتیجه دو عضو مذکور در زمینه توسعه برنامه های فضایی با یکدیگر به رقابت پرداختند. در دهه های 70 و 80 میلادی این نبرد فضایی دو عضو را به تلاشهای فراوان و تحقیقات شگفت آوری گماشت. این نبرد در انتهای دهه 80 یعنی زمانیکه دوکشور اهداف مستقلی را در زمینه فضا پیش گرفتند کمرنگ شد.

مسئله مورد بحث در توسعه برنامه های فضایی تعادل مناسب بین سفرهای تحقیقاتی با سرنشین و بدون سرنشین به فضا می باشد. بعضی کارشناسان، کاوشگر های بدون سرنشین را ترجیح می دهند چرا که ارزان تر، امن تر، و سریعتر اند. آنها متوجه این نکته هستند که کاوشگر ها قادر به انجام سفرهایی می باشند که برای انسان بسیار خطر آفرینند.

از طرفی کاوشگر ها عموما قادر به انجام عکس العمل های لازم در شرایط خاص و غیر قابل پیش بینی نیستند. امروزه اغلب طراحان و برنامه ریزان فضا، راهکار تلفیق کاوشگر های بدون سرنشین و سفرهای تحقیقاتی با سرنشین را ترجيح می دهند. کاوشگر ها می توانند به مناطق کشف نشده فضا یا مناطق شناسایی شده سرکشی کنند و اطلاعات معینی را جمع آوری نمایند اما در بعضی شرایط، انسان باید کاوشگر را همراهی کند تا از قدرت ابتکار، انعطاف پذیری و شهامت خود برای کشف اسرار کائنات بهره گیرد.

فضا چیست؟

فضا عرصه ای تقریبا تهی است که همه اجرام جهان درون آن در حرکتند. سیارات و ستارگان در برابر گستره پهناور فضا، مانند نقاطی بسیار کوچک اند.

آغاز فضا

هوایی کره زمین را فرا گرفته است و جو آن را تشکیل می دهد. هر چه از سطح زمین دورتر شویم، لایه هوا نازکتر می شود. مرز مشخصی بین جو زمین و فضا وجود ندارد ولی بیشتر کارشناسان می گویند که فضا از ارتفاع 95 کیلومتری (60 مایل) زمین آغاز می شود.

فضایی که درست بالای جو زمین است به طور کامل تهی نیست. این فضا حاوی ذراتی از هوا، غبار فضایی و به طور محلی قطعاتی از فلزات یا مواد سنگی که به آنها احجار آسمانی می گویند،می باشد. انواع متفاوتی از پرتو ها نیز در جریان اند. تا کنون هزاران ماهواره ی مصنوعی به این منطقه از فضا ارسال شده اند.

میدان مغناطیسی زمین از اتمسفر این سیاره فراتر رفته و در فضا قابل رویت است. این میدان مغناطیسی، ذرات الکتریکی موجود در فضا را جذب کرده و بدین ترتیب مناطقی از پرتو های رادیویی به نام کمربندهای ون آلن (Van Allen belts) ایجاد نموده است.

منطقه ای از فضا که در آن حرکت ذرات باردار تحت کنترل میدان مغناطیسی زمین است ،مغناطيس کره (magnetosphere) نامیده می شود. این منطقه شبیه به قطره اشکی است که نقطه شروع آن نزدیک خورشید و به سمت زمین گسترده می شود. میدان مغناطیسی زمین فراتر از این منطقه مغلوب میدان مغناطیسی خورشید می گردد. اما وضع در مورد نیروی گرانش زمین کمی فرق دارد به این صورت که این نیرو تا فواصلی نظیر 6/1 میلیون کیلومتر(1 میلیون مایل) همچنان تاثیر گذار است و می تواند ماهواره ها را در مدار خود نگه دارد.

فضای بین سیاره ها، فضای میان سیاره ای نامیده می شود. گرانش خورشید حرکت سیارات را در این منطقه کنترل می کند و منجر به گردش سیارات به دور خورشید می شود.

فواصل زیاد عموما سیارات را دور از یکدیگر در فضای میان سیاره ای نگه می دارد. برای مثال زمین با فاصله 150 میلیون کیلومتر(93 میلیون مایل) از خورشید در مدار خود در گردش است. فاصله سیاره زهره از خورشید 110 میلیون کیلومتر(68 میلیون مایل) است. هنگامی که سیاره زهره درست بین زمین و خورشید قرار می گیرد کمترین فاصله با زمین یعنی 40 میلیون کیلومتر(25 میلیون مایل) را دارا می باشد.در چنین شرایطی فاصله زهره از زمین 100 برابر فاصله ماه از زمین است.

فضای بین ستارگان، فضای میان ستاره ای نامیده می شود. فواصل در این منطقه بسیار زیاد است به طوری که دانشمندان از واحد های کیلومتر و مایل استفاده نمی کنند. دانشمندان برای اندازه گیری فواصل در مقیاس میان ستاره ای از واحد سال نوری استفاده می کنند. یک سال نوری برابر است با 46/9 تریلیون کیلومتر(88/5 مایل). این مقدار فاصله ایست که نور باسرعت خود یعنی 792/299 کیلومتر(282/186 مایل) در مدت یک سال طی می کند.

گازهای متفاوت، لایه هایی از ابرهای بسیار سرد غبار و تعداد کمی ستاره های دنباله داری که میان ستارگان، سرگردانند همینطور اجرامی که هنوز به درستی کشف و شناسایی نشده اند، در فضای بین ستاره ای وجود دارند.

ورود به فضا و خروج از آن

نیروی شدید گرانش بزرگترین مشکل برای ماموریت های فضایی است. یک فضاپیما در شرایط خاصی از سرعت و جهت به فضا فرستاده می شود.

گرانش به هرچیزی بر روی زمین وزن می دهد و منجر به سقوط اشیا به سمت زمین می شود. در سطح زمین شتاب گرانش با g شناخته می شود که حدود 10 متر در ثانیه است.

یک راکت قدرتمند به نام پرتاب گر به فضا پیما کمک می کند تا بر نیروی گرانش غلبه کند. همه پرتاب گر ها دارای حداقل دو واحد راکت می باشند. بخش اول باید فشار لازم برای جدا شدن از سطح زمین را تامین کند. برای این کار فشار این پایه باید متجاوز از وزن کل پرتاب گر و فضاپیما باشد.

پرتاب گر این فشار را با سوزاندن سوخت و خارج کردن گاز ناشی از آن به دست می آورد. سوخت موتور این راکت ها ترکیب مخصوصی است به نام پروپلنت (propellant). این سوخت ترکیبی از سوخت جامد، مایع و اکسیژنه، ماده ای که اکسیژن لازم برای سوخت را در فضا تامین می کند، می باشد. معمولا از اکسیژن مایع به عنوان اکسیژنه استفاده می شود.

به حداقل شتاب لازم برای غلبه بر گرانش و ماندن در مدار، شتاب مداری می گویند. این شتاب حدودا g3 یعنی سه برابر شتاب گرانش است. یک پرتاب گر معمولا ظرف 9 دقیقه به این شتاب می رسد. در ارتفاع 190 کیلومتری (120 مایل)، سرعت لازم برای اینکه یک فضا پیما شتاب مداری داشته باشد و در مدار بماند حدود 8 کیلومتر (5 مایل) در ثانیه است.

بیشتر راکت ها توسط یک وسیله نقلیه به سکوی پرتاب آورده شده و سپس در مکان مناسب خود قرار می گیرند. در این هنگام پروپلنت از طریق لوله هایی مخصوص وارد محفظه سوخت راکت می شود.

در لحظه پرتاب، موتور های راکت واحد یک روشن می شوند تا زمانی که نیروی فشارهای ترکیب شده موتور ها از وزن راکت بیشتر شود. این نیرو منجر به جدا شدن پرتاب گر از سکوی پرتاب می شود. چنانچه پرتاب گری دارای چند واحد راکت باشد، راکت واحد یک پس از چند دقیقه سوخت خود را به پایان رسانده و از پرتاب گر جدا می شود. در این هنگام راکت واحد دو شروع به کار می نماید و چند دقیقه بعد سوخت آن نیز به اتمام رسیده و جدا می شود. در صورت لزوم یک واحد کوچک راکت دیگر نیز روشن می شود تا شتاب مداری به دست آید.

پرتاب شاتل فضایی کمی با آنچه گفته شد متفاوت است. شاتل علاوه بر موتور های اصلی راکت، موتور های شتاب دهنده دیگری به نام بوستر(booster) با پروپلنت جامد دارد که باعث سوخته شدن پروپلنت مایع است.


نیروهای حاصله از بوستر ها با نیروی موتور های اصلی ترکیب شده و منجر به جدا شدن پرتاب گر از سکو می گردد. حدود دو دقیقه پس از پرواز، بوستر ها از شاتل جدا شده و توسط پاراشوت (چتر نجات) به زمین بر می گردند. موتور های اصلی همچنان مشغول به کار باقی می مانند تا زمانی که شاتل تقریبا به شتاب مداری رسیده باشد. پس از آن موتور های کوچکی شاتل را در شتاب مداری نگه می دارند.

برای رسیدن به مداری مرتفع تر، یک فضا پیما به راکت دیگری برای افزایش سرعت نیاز دارد. زمانیکه سرعت فضا پیما 40% بیش تر از شتاب مداری باشد، اصطلاحا به شتاب فرار دست پیدا می کند، یعنی سرعت لازم برای رهایی از گرانش زمین.

بازگشت به زمین با مشکل سرعت بسیار بالای فضاپیما و پایین آوردن این سرعت همراه است. برای انجام این کار، یک فضا پیما که گردش مداری دارد، از موتور های کوچکی برای تغییر مسیر به سمت اتمسفر زمین استفاده می کند. به این عمل خروج از مدار و یا دی اربیت (de-orbit) گفته می شود. فضا پیماهایی که از ماه و یا سیارات دیگر به زمین باز می گردند نیز جهت خود را به سمت اتمسفر تغییر می دهند. مقاومت هوا در این ناحیه به صورت قابل توجهی از سرعت فضا پیما می کاهد.

در شرایطی که سرعت فضا پیما هنگام ورود به اتمسفر بسیار زیاد است، هوا نمی تواند با سرعت لازم از مسیر فضا پیما بگریزد. در عوض مولکول های هوا در مقابل فضا پیما توده ای بسیار فشرده می شوند. این فشار بسیار زیاد دمای هوا را تا 5500 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای سطح خورشید می رساند. دمای به وجود آمده می تواند فضاپیمایی بدون عایق را ظرف چند ثانیه بسوزاند.

صفحات عایق ساخته شده از الیاف کوارتز که به بدنه برخی از فضاپیماها چسبانده می شود عایق مناسبی برای این دما می باشد. سیستم های خنک کننده ای نیز ممکن است به کار روند. اخیرا فضاپیمایی دارای عایق هایی بود که گرما را لایه به لایه تبدیل به بخار و جذب می کرد.

اغلب مردم تصور می کنند که گرم شدن فضاپیما ها به دلیل اصطکاک و سایش آنها با هوا می باشد. از لحاظ علمی این باور صحیح نیست. هوا بسیار نازک است و سرعت برخورد آن با فضاپیما به قدری ناچیز است که نمی تواند مسبب اصطکاک زیادی باشد.

درمورد فضاپیما های بدون سرنشین یا کاوشگر ها، نیروی کاهش سرعت می تواند بین g60 تا g90 در مدت زمان 10 تا 20 دقیقه باشد. شاتل ها برای ورود به اتمسفر از بال های خود استفاده می کنند زمان کاهش سرعت بیش از 15 دقیقه و اندازه آن g2/11 است.

هنگامی که فضاپیما بیشتر سرعت خود را از دست داد، آزادانه در هوا به سمت پایین می آید. پاراشوت ها در این هنگام سرعت را باز هم کمتر می کنند همینطور ممکن است برای یک فرود آرامتر در آخرین ثانیه ها، یک راکت کوچک را روشن نمود. شاتل ها با استفاده از بالهای خود می توانند تا یک بزرگراه و یا فرودگاه پرواز و در آنجا فرود آیند. اخیرا یک کپسول فضایی ایالات متحده برای فرود از بالشتک های آب استفاده کرد و آنها را به درون اقیانوس انداخت.





parssky.com

قسمت دوم

انسان برای سفر به ماه و یا گردش در مدار زمین باید مدتی در فضا زندگی کند. شرایط در آنجا با شرایط روی زمین بسیار زیاد متفاوت است.





در فضا هوا وجود ندارد، دمای محیط بینهایت سرد و یا بینهایت گرم است. پرتو های مضر خورشیدی در همه جا وجود دارند. وجود ذرات بسیار گوناگون نیز مخاطره آفرینند. برای مثال ذرات کوچکی به نام سنگ های آسمانی خرد (micrometeoroid) با سرعت بسیار زیاد به فضاپیما برخورد می کنند و برای آن تهدید به حساب می آیند. همینطور زباله های فضایی باقی مانده از ماموریت های فضایی پیشین ممکن است که به فضاپیما ها آسیب وارد کند.

در زمین، اتمسفر مانند یک صفحه عایق طبیعی ما را از بسیاری از این خطرها محفوظ می کند. اما در فضا، فضانوردان و تجهیزات نیاز به سیستم های حفاظتی دارند. آنها همینطور می بایست واکنش های فیزیکی ناشی از سفر در فضا را تحمل نمایند و خود را در مقابل فشارهای بسیار زیاد موقع پرتاب به فضا و بازگشت به زمین حفظ کنند.

به نیازهای اولیه فضانوردان نیز باید توجه شود. این نیازها شامل تنفس، خوردن و آشامیدن، تحمل بی وزنی و خوابیدن می باشند.

محافظت در برابر خطرهای فضا

مهندسین و متخصصان پزشکی فضا درصد زیادی از عوارض ناشی از خطرهای موجود در فضا را حذف نموده و یا کاهش داده اند. فضاپیما ها معمولا از دو لایه پوششی برای مقابله با برخوردها بهره می برند. اگر ذره ای از لایه اول نفوذ کند نمی تواند از لایه داخلی نیز عبور نماید.

فضانوردان به شیوه های مختلفی در برابر پرتو های موجود محافظت می شوند. ماموریت های گردش در مدار زمین در مناطق محافظت شده طبیعی مانند میدان مغناطیسی زمین انجام می گیرد. فیلتر های مخصوصی بر روی شیشه های فضاپیما به منظور محافظت در برابر اشعه ماورا بنفش نصب می گردد.

همینطور گروه فضانوردان باید از گرمای بسیار شدید هنگام پرتاب از سطح زمین و فرود به آن محفوظ بمانند. فضاپیما یک عایق گرمای قوی برای تحمل درجه حرارت بالا و یک سازه بسیار مستحکم برای تحمل فشار هنگام سرعت گرفتن و پرتاب، نیاز دارد. ضمنا فضانوردان در هنگامیکه جریان خون از سر به پاهایشان کشیده نمی شود باید در شرایط مناسبی باشند. در این حالت آنها دچار سرگیجه یا بیهوشی می شوند.

در داخل یک فضاپیما به خاطر وجود وسایل الکتریکی و گرمای بدن افراد، دما افزایش می یابد.

یک سری تجهیزات با عنوان کنترل دما گرمای فضاپیما را تنظیم می کنند. این تجهیزات جریان گرم شده در محیط کابین را به بخش صفحه های رادیاتور پمپاژ می کنند. در آنجا حرارت اضافه به فضا تخلیه می گردد. جریان خنک نیز به داخل کابین پمپاژ می شود.

بی وزنی

در مدارهای حول زمین، فضاپیما ها و هر آنچه که درون آنها است شرایطی را تجربه می کنند که به آن بی وزنی می گویند. فضاپیما و چیزهای داخل آن به خاطر این بی وزنی به صورت معلق در می آیند. اصطلاح بی وزنی از نظر فنی اصطلاحی اشتباه است.

گرانش در مدار تنها مقداری از گرانش بر روی زمین کمتر است. فضاپیما و محتویات داخل آن دائما در حال سقوط به سمت زمین می باشند. اما به دلیل سرعت بسیار زیاد فضاپیما، انحنای سطح زمین مانع از کاهش ارتفاع می شود. به نظر می رسد این سقوط دائم وزن همه محتویات فضاپیما را از بین برده است. به این دلیل به چنین شرایطی بی وزنی می گویند.

بی وزنی تاثیرات زیادی هم بر روی انسان و هم بر روی تجهیزات می گذارد. برای مثال سوخت از مخازن گذر نمی کند بنابراین لازم است با فشار زیاد گاز جابجا شود. هوای گرم به سمت بالا نمی رود بنابراین گردش هوا با فن انجام می گیرد. ذرات غبار و قطرات آب در کابین معلقند و تنها بر روی فیلترهای فن نشست می کنند.

سیستم بدن انسان در برابر شرایط بی وزنی به طرق مختلف واکنش نشان می دهد. در روزهای نخست ماموریت، حدود نیمی از مسافران دچار حالت تهوع و در بعضی شرایط دچار استفراغ می شوند. بیشتر متخصصان بر این باورند که این فضا زدگی که به آن همرفت یا سندرم سازگاری با فضا می گویند ناشی از واکنش طبیعی بدن به شرایط بی وزنی است. داروهای خاصی به پیشگیری از پیشرفت عوارض سندرم سازگاری با فضا کمک می کند. این شرایط به طور کلی پس از چند روز از بین می رود.

بی وزنی همچنین منجر به اختلال در حفظ تعادل بدن، به خاطر تاثیر در ساز و کار گوش میانی و جلوگیری از تشخیص جهت، می شود. پس از چند روز در فضا، سیستم تعادل نسبت به همه سیگنال های هدایتی بی اعتنا می شود. پس از بازگشت فضانورد به زمین این اختلال به زودی بر طرف می شود.

بعد از چند روز یا چند هفته بدن فضانورد دچار بی حسی می شود. در این دوره ماهیچه ها به دلیل کم کاری ضعیف می شوند و رگ های قلب و خون دچار تنبلی می شوند. تمرین های ورزشی خاص به پیشگیری از این حالت کمک می کنند. مسافرین فضا تمرینات فیزیکی مانند دویدن، دوچرخه و ... را انجام می دهند.

پس از چندین ماه در فضا، مرحله ای به نام کمبود مواد معدنی یا demineralization استخوانها را ضعیف می کند. بیشتر پزشکان بر این باورند که این کمبود به دلیل وجود نداشتن فشار بر روی اسکلت بدن به دلیل شرایط بی وزنی ایجاد می شود. تجربیات کیهان نوردان شوروی که مدت زیادی در مدار دور زمین به سر بردند نشان می دهد که انجام برخی ورزش های قدرتی و داشتن یک رژیم غذایی مشخص می تواند این عارضه را کاهش دهد.

رفع نیازهای اولیه در فضا

فضاپیما های با سرنشین دارای سیستمی می باشند که برای تامین نیازهای اولیه افراد طراحی شده اند. علاوه بر این فضانوردان می توانند بسته های مخصوصی که به این منظور طراحی شده اند را در زمانی که خارج از فضاپیما مشغول انجام کار هستند همراه خود داشته باشند.

تنفس

یک فضاپیمای با سرنشین باید دارای منبع اکسیژن برای تنفس افراد و قابلیتی برای خارج نمودن دی اکسید کربن ناشی از بازدم آنها باشد. معمولا از ترکیب اکسیژن و نیتروژن که شبیه جو زمین درسطح دریا است استفاده می شود. فن ها هوای موجود در کابین را از میان بخش هایی به گردش در می آورند که با صفحه های شیمیایی به نام هیدروکسید لیتیوم پوشیده شده است. این صفحه ها دی اکسید کربن موجود در هوا را جذب می کنند. دی اکسید کربن همچنین می تواند با محصولات شیمیایی موجود دیگر ترکیب شود. فیلترهای زغال نیز به کنترل آنها کمک می کنند.

خوردن و نوشیدن

غذا در فضاپیما باید مغذی باشد، راحت آماده شود و به سادگی قابل نگهداری باشد. در گذشته فضانوردان از غذاهای خشک و فریز شده که هنگام استفاده با کمی آب ترکیب می شدند، استفاده می کردند. آنها همچنین از نی برای افزودن آب به غذا استفاده می کردند.



با گذشت زمان غذای مسافران فضا اشتها برانگیز تر می شود. امروزه فضانوردان غذاهای آماده ای شبیه غذاهای روی زمین می خورند. بسیاری از فضاپیما ها امکانات گرم کردن غذاهای سرد یا فریز شده را نیز دارند.

آب آشامیدنی از مهمات یک سفر به فضا است. در شاتل ها دستگاهی وجود دارد که در حین تولید نیروی الکتریسیته فضاپیما، آب نیز تولید می کند. در ماموریت های طولانی آب باید تا حد امکان تصفیه و مجدد استفاده شود. دستگاه هایی نیز وجود دارند که رطوبت موجود در هوا را جذب می کنند. در ایستگاه های فضایی معمولا از این آب برای شستشو استفاده می شود.

ضایعات گوارشی

ایجاد ضایعات گوارشی بدن در شرایط بی وزنی مسئله مهمی است. فضانوردان از وسیله ای شبیه به توالت فرنگی استفاده می کنند. جریان هوا با ایجاد مکش ضایعات را به بخشی در زیر این وسیله می کشد. در فضاپیما های کوچک، افراد گروه از وسیله ای قیف مانند برای ضایعات مایع و کیسه های پلاستیکی برای ضایعات جامد سیستم گوارش بدن استفاده می کنند. در زمان کار خارج از فضاپیما لباس فضانوردان مجهز به محفظه ای برای جمع آوری این ضایعات می باشد.

استحمام

ساده ترین روش استحمام در فضاپیما استفاده از ابر و حوله خیس است. فضانوردان در فضاپیما های جدید از یک محفظه کاملا بسته که در واقع یک دوش از جنس پلاستیک فشرده است، استفاده می کنند. این به فضانوردان اجازه می دهد که بدن خود را با آب اسپری کنند و سپس با انجام وکیوم دوش، حوله و بدن خود را خشک کنند. ایستگاه های فضایی جدیدتر دوش حمام ثابت دارند.

خوابیدن

مسافران فضا می توانند از کیسه خواب های مخصوصی برای خوابیدن استفاده کنند. فضانورد ها با بند هایی به کیسه خواب وصل می شوند. بیشتر فضانوردان ترجیح می دهند که به صورت معلق به طوری که تعداد کمی طناب آنها را در محیط کابین نگه دارد به خواب روند. مدت زمان خواب در فضا حدوداً مانند زمین است.

سرگرمی

داشتن تفریح و سرگرمی در سفرهای طولانی فضایی برای سلامت روانی فضانوردان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تماشای منظره بیرون فضاپیما بسیار پر طرفدار است. ایستگاه های فضایی به تعدادی کتاب، موسیقی و بازی های رایانه ای مجهز اند. تمرین های ورزشی نیز ایجاد آسودگی می کنند.

کنترل کالا و زباله

نگهداری هزاران مورد از اقلام مورد مصرف در حین یک ماموریت مسئله مهمی است. بعضی از این اقلام در کشو ها و قفسه ها نگهداری می شوند. بعضی به دیوارها، سقف و کف متصل می شوند. آمار اقلام و محل آنها و جایگزین کردن ها همگی با برنامه های رایانه ای کنترل می شوند. در حین سفر افراد زباله های خود را در محل های بدون استفاده فضاپیما جاسازی می کنند. بعضی از زباله ها به بیرون از فضاپیما داخل اتمسفر پرتاب می شوند (در صورتی که زیان آور نباشند) و بقیه به زمین بازگردانده می شوند.




parssky.com

قسمت سوم

ایجاد ارتباط بین فضانوردان در فضا و مرکز کنترل در زمین، که پرواز فضاپیما را نظارت و رسیدگی می کند، به چندین روش انجام می شود.



ارتباط با زمین

فضانوردان می توانند با ماموران مرکز کنترل از طریق رادیو گفتگو کنند. تصاویر تلویزیونی نیز قابل ارسال اند. رایانه ها،حسگرها و دیگر تجهیزات دائما سیگنال هایی به زمین برای ردگیری ارسال می کنند. نمابر هایی نیز در فضاپیما برای دریافت اطلاعات از زمین وجود دارند.

کار در فضا

زمانی که یک ماهواره به مدار خود می رسد، ماموریت سرنشینان آن آغاز می گردد. آنها وظایف متعددی را در داخل و خارج از فضاپیمای خود به انجام می رسانند.

ردیابی، هدایت و کنترل

فضانوردان از ردیاب های رایانه ای و علامت گذاری ستارگان برای تعیین موقعیت و مسیر خود استفاده می کنند. در زمین نیز دستگاه های پیشرفته ای موقعیت فضاپیما ها را نسبت به زمین، اندازه می گیرند. فضانوردان اصولا راکت های کوچکی را برای متمایل کردن یا هل دادن فضاپیما در مسیری مشخص به کار می گیرند. برای اطمینان از درستی کار، رایانه هایی این تغییرات را محاسبه می کنند.

فعال نمودن تجهیزات

بیشتر تجهیزات موجود در یک فضاپیما به هنگام پرتاب، خاموش یا از کار افتاده اند. فضانوردان در فضا می باید این دستگاه ها و وسایل را روشن و به کار اندازند. در پایان ماموریت آنها باید شرایط مطمئن را برای فرود آماده کنند.

پیشبری مشاهدات و تحقیقات علمی

فضانوردان از دستگاه های ویژه ای برای مشاهده زمین، ستارگان و خورشید استفاده می کنند. آنها همینطور تاثیر بی وزنی را بر روی مواد مختلف، گیاهان، حیوانات و خودشان آزمایش می کنند.

اتصال

زمانیکه یک فضاپیما به مقصد خود (مانند یک ایستگاه فضایی یا یک ماهواره) می رسد، رادار به افراد کمک می کند تا حرکت و سرعت فضاپیما را کنترل کنند. هنگامی که فضاپیما به جای درست خود در نزدیکی مقصد رسید، توسط تجهیزات خاصی به مقصد متصل می شود. به چنین اتصالی در فضا وعده گاه (rendezvous) می گویند. یک شاتل می تواند از بازوهای رباتیک خود برای این اتصال استفاده کند.

نگهداری و تعمیر تجهیزات

هزاران قطعه از تجهیزات در یک فضاپیمای پیشرفته به صورت کاملا مطمئن و قابل اعتماد به کار می روند که احتمال خراب شدن در بعضی از آنها وجود دارد. تصادفات به بعضی از تجهیزات آسیب می رسانند. برخی از قطعات با گذشت زمان، نیاز به تعویض دارند. فضانوردان باید ایرادها را پیدا نمایند و قطعات خراب را تعمیر و یا تعویض کنند.

سوار کردن ایستگاه فضایی

فضانوردان ممکن است به عنوان کارگران ساختمانی انجام وظیفه کنند. آنها باید قطعاتی را که توسط شاتل آورده شده اند را به ایستگاه فضایی اضافه و سوار نمایند. در ایستگاه های فضایی موجود، افراد اغلب مشغول اضافه کردن قسمتهای جدید و یا نصب آنتن ها و باطری های خورشیدی جدیدند. اتصال گر های هوا و انرژی باید در داخل و خارج از ایستگاه در حال ارتباط باشند.

خروج از فضاپیما

در مواردی، فضانوردان بایستی برای انجام اموری خاص به بیرون از فضاپیما بروند. به کار کردن خارج از فضاپیما در فضا، ای وی ای (EVA) می گویند این اصطلاح مخفف Extravehicular Activity به معنای فعالیت خارج از فضاپیما می باشد. به منظور آماده شدن برای ای وی ای، فضانوردان ابتدا لباس فضایی مخصوص خود را می پوشند و به اطاقک دو جداره ای به نام اطاقک فشار (air lock) یا محفظه هوا وارد می شوند. آنها سپس هوای داخل محفظه هوا را خارج می کنند، جداره بیرونی را باز می کنند و فضاپیما را ترک می کنند. هنگام بازگشت، جداره بیرونی را بسته و هوا را وارد محفظه می کنند. در داخل فضاپیما جداره داخلی را باز می کنند و لباس های فضایی را از تن خود در می آورند.

یک لباس فضایی می تواند به مدت شش تا هشت ساعت، یک فضانورد را زنده نگه دارد. لباس فضایی با لایه هایی از جنسی انعطاف پذیر و نفوذ نا پذیر مانند نایلون و تفلون ساخته می شود. این لباس عایقی برای گرما، سرما و ذرات فضا می باشد. قسمتهای مختلف لباس توسط بستهای مکانیکی محکم به هم وصل می شوند. تجهیزاتی در یک کوله پشتی، اکسیژن را در اختیار فضانورد می گذارد و دی اکسید کربن و رطوبت بازدم وی را رفع می کند. یک رادیو امکان مکالمه فضانورد با سایر افراد گروه و زمین را میسر می کند. کلاه فضانورد می باید امکان دید خوب را به فضانورد بدهد در عین حال مانع پرتوهای مضر باشد. دستکش ها بخش بسیار پر اهمیت لباس فضایی اند. آنها باید نازک و انعطاف پذیر باشند تا فضانورد بتواند اشیای کوچک را احساس و کنترل کند.

آغاز عصر فضا

هنگامی که انسان رویای پرواز بر فراز زمین را در سر می پروراند، به این نتیجه رسید که اجرام آسمانی می توانند مقصدی برای سفرهای انسان باشند. در اوایل سده 1600 میلادی، ستاره شناس و ریاضی دان آلمانی یوهانس کپلر(Johannes Kepler) اولین دانشمندی بود که سفر به دنیا های دیگر را شرح داد. او همچنین قوانین حرکت سیاره ای را که توضیحی برای چرخش اجرام در فضا می باشند، توسعه داد.

دانشمند انگلیسی اسحاق نیوتن (Sir Isaac Newton) برای نخستین بار قوانین حرکت را تشریح کرد که در سال 1687 منتشر شد. این قوانین به دانشمندان اجازه داد تا بتوانند امکان پرواز و گردش به دور زمین و رسیدن به دنیا های دیگر را پیش بینی کنند. نیوتن همین طور توضیح داد که چه طور یک ماهواره مصنوعی می تواند در مدار باقی بماند. قانون سوم نیوتن که می گوید برای هر کنش یک واکنش با قدرت مساوی در جهت مخالف وجود دارد، توضیح می دهد که چرا یک راکت کار می کند.

رویاهای اولیه سفر به فضا

در طی سال های سده 1700 میلادی، دانشمندان پی بردند که در ارتفاعات بالاتر، هوا رقیق تر و لایه آن نازک تر است. این بدان معنا بود که احتمالا هوا در فضای بین زمین و دنیا های دیگر اصلا وجود ندارد ،بنابراین وجود بال برای این سفر بی استفاده است. نویسندگان شیوه های تخیلی فراوانی برای سفر به این دنیا ها ارائه نمودند.

در سال 1903 میلادی کنستانتین تسیولکوفسکی ( Konstantin E. Tsiolkovsky) یک معلم دبیرستان روسی، برای اولین بار مقاله علمی استفاده از راکتها برای سفرهای فضایی را کامل نمود. سال ها بعد، رابرت گدارد ( Robert H. Goddard) از ایالات متحده و هرمن اوبرت (Hermann Oberth) از آلمان توجه علمی وسیع تری را نسبت به سفرهای فضایی جلب نمودند. هر یک از این سه مرد، مشکلاتی که از لحاظ تکنیکی بر سر راه پرتاب موشک و سفر به فضا بود را شناسایی کردند. هر سه آنها پدران پرواز به فضا شناخته می شوند.

در سال 1919 ، گدارد در مقاله خود "شیوه ای برای رسیدن به ارتفاعات بسیار بالا " توضیح داد که چطور یک راکت می تواند در جو بالای زمین کاوش کند. این مقاله همچنین پرواز یک راکت به ماه را نیز توضیح می دهد. در کتابی به نام "موشکی به سوی فضا " سال 1923 ،اوبرت مشکلات فنی پرواز به فضا را مورد بحث قرار داد. او همین طور شرح داد که یک فضاپیما چگونه می تواند باشد. تسیولکوفسکی مطالعات جدیدی را در سال 1920 به رشته تحریر در آورد. این مطالعات حاوی جزئیاتی درباره موشک های چند مرحله ای بود.

نخستین راکتها

در طی سال های 1930 ، تحقیقات در مورد موشکها در کشورهای ایالات متحده، آلمان و شوروی پیشرفت کرد. در سال 1926 تیم گدارد علیرغم عدم پشتیبانی دولت ایالات متحده، موفق به ساخت اولین پروپلنت مایع برای سوخت راکتها شدند. دانشمندان آلمان و شوروی برای ساخت موشک های نظامی از دولتهای خود سرمایه دریافت کردند.

در سال 1942 ، هنگام جنگ جهانی دوم، کارشناسان ساخت موشک آلمان تحت مدیریت ورنر ون براون (Wernher von Braun) موشک هدایتی V-2 را ساختند. هزاران موشک V-2 بر سر شهرهای اروپایی به خصوص لندن پرتاب شد که موجب تخریب فراوان و کشتار مردم شد.

پس از پایان جنگ جهانی در سال 1945 ، مهندسین آلمانی برای کمک به دولت ایالات متحده در ساخت موشک های نظامی به آمریکا رفتند. نیروی دریایی ایالات متحده بر روی راکت های بزرگتری مانند ایروبی (Aerobee) و وایکینگ (Viking) کار می کرد. در سال 1949 ، اولین راکت دو مرحله ای، با یک موشک V-2 به عنوان مرحله اول و یک WAC کوچک به عنوان مرحله دوم، ساخته شد. این راکت به ارتفاعی معادل 400 کیلومتر(250 مایل) دست یافت.

در سال 1947 ، اتحادیه جماهیر شوروی یک برنامه محرمانه فشرده به هدف ساخت موشک های ور برد نظامی آغاز کرد. در سال های 1940 ، انجمن کوچک ولی پر نفوذ فضای بریتانیا برنامه های دقیقی برای فضاپیما های با سرنشین که به ماه بروند، لباس فضایی و ایستگاه مداری منتشر کرد. گروه ای یو اس (A U.S.) ، انجمن راکت آمریکا، تمرکز خود را بر روی مهندسی موشک گذاشت. در سال 1950 ، یک فدراسیون جدید فضانوردی بین المللی کار خود را برای برگزاری کنفرانس های سالیانه آغاز نمود.

ماهواره ها ی مصنوعی

در سال 1955 ، هر دو کشور ایالات متحده و شوروی برنامه های خود برای پرتاب ماهواره مصنوعی مجهز به تجهیزات علمی را آغاز کردند. ماهواره هایی که به مدار ارسال می شدند بخشی از قرارداد بین المللی سال ژئوفیزیک بودند. در این دوره که از جولای 1957 آغاز شد همه کشورها با مشارکت و همکاری یکدیگر تحقیقات علمی را انجام می دادند. شوروی تجهیزات رادیویی بسیار دقیقی را برای ماهواره های خود تدارک می دید ولی تا آن زمان برنامه های راکت ها به صورت محرمانه انجام می گرفت. در نتیجه بسیاری از مردم در کشورهای دیگر نمی توانستند باور کنند که شوروی دارای تکنولوژی تحقیقات فضای است.

در 4 اکتبر 1957 ، شوروی با رسیدن به موفقیت در کسب هدف، دنیا را شگفت زده کرد. (و البته با این کار از امریکا پیشه گرفت). شش هفته پیش از این تاریخ، موشک دو مرحله ای R-7 شوروی اولین پروازخود در ارتفاع 8000 کیلومتری (5000 مایل) را انجام داد. در این تاریخ اسپاتنیک (Sputnik) که بعدها اسپاتنیک 1 نام گرفت، نخستین ماهواره مصنوعی، به فضا ارسال شد. اسپاتنیک به زبان روسی به معنای همسفر است. پرتابگر R-7 ، ماهواره ای به وزن 83 کیلوگرم را به همراه راکت اصلی آن به مدار دور زمین پرتاب کرد. مردم در همه جای دنیا صدای بیپ بیپ مخصوص اسپاتنیک را از طریق رادیوهای خود دریافت می کردند.

نبرد فضایی آغاز می شود

واکنش جامعه غرب به پرتاب اسپاتنیک با شگفتی، ترس و احترام همراه بود. نیکیتا خروشچف نخست وزیر شوروی دستور پشتیبانی مالی فراوان برای اجرای پروژه هایی که دنیا را به حیرت می آورند صادر نمود. در ایالات متحده نیز پیشگامان پیمان بستند که هر آنچه را که لازم است برای پیشه گرفتن به کار گیرند. به این ترتیب نبرد فضایی آغاز شد.

پیشرفت های شوروی ادامه یافت. یک ماه بعد ماهواره دیگر، اسپاتنیک 2 ، سگی به نام لایکا را با خود به فضا برد. این پرواز ثابت کرد که حیوانات می توانند از تاثیرات ناشناس بی وزنی جان سالم به در برند (لایکا پس از یک هفته گردش به دور زمین با به پایان رسیدن اکسیژن ماهواره درگذشت). در سال 1959 ، لونا 2 (Luna 2) اولین فضاپیمای کاوشگر بود که به سطح ماه رسید. بعدها در همان سال، لونا 3 عکسی از قسمتی از ماه که از زمین دیده نمی شود گرفت.

اولین ماهواره ایالات متحده، اکسپلورر1 (Explorer 1) نام داشت که در تاریخ 31 ژانویه 1958 ارسال شد. این ماهواره توسط ماهواره ونگارد1 (Vanguard 1) که در تاریخ 17 مارس 1958 ارسال گردید، مشایعت می شد. این دو و ماهواره های بعدی ایالات متحده از نمونه های مشابه که در شوروی ساخته می شد کوچک تر بودند چرا که راکت هایی که ایالات متحده برای حمل ماهواره ها می ساخت کوچک تر و کم قدرت تر از راکت های مورد استفاده در شوروی بودند. راکت های اتحاد جماهیر شوروی باعث برتری آن کشور در ابتدای نبرد فضایی شدند. از آنجا که راکت های بزرگ برای پروازهای با سرنشین به ماه مورد نیاز بودند لذا هر دو کشور برنامه های جامعی را برای طراحی، ساخت و آزمایش راکت های بزرگ شروع کردند.




parssky.com

سفر به فضا (قسمت چهارم)

ازعوامل کلیدی موفقیت نهایی برنامه های فضایی ایالات متحده، برنامه ریزی تمرکز یافته بود. در سال 1958 ، یک آژانس فضایی غیر نظامی به نام هوانوردی و کیهان پژوهی ملی، ناسا، (NASA) تاسیس شد.



برنامه ریزی و مدیریت فعالیت های فضایی



ازعوامل کلیدی موفقیت نهایی برنامه های فضایی ایالات متحده، برنامه ریزی تمرکز یافته بود. در سال 1958 ، یک آژانس فضایی غیر نظامی به نام هوانوردی و کیهان پژوهی ملی، ناسا، (National Aeronautics and Space Administration (NASA)) تاسیس شد. ناسا گروه های مختلف ازمحققان هوانوردی و آزمایشگاه های علوم فضایی ارتش را جذب کرد. تشکیلات ناسا کمک نمود تا یک توافق پیش برنده در میان اعضای فعال در این زمینه از جمله شعبات ارتش، دانشگاه ها، صنایع هوانوردی و سیاست مداران ایجاد شود.

از سوی دیگر، فعالیت های فضایی شوروی تحت هماهنگی کامل با کمیسیون های ویژه اجرایی بود. تلاش این کمیسیون ها بر این بود که بخش های فضایی مختلف از جمله ارتش، گروه های صنعتی، کارشناسان و دانشمندان را به یکدیگر مرتبط کند. ولی تلاش آنها در جهت ایجاد هماهنگی، برای مواجه شدن با معضلات نبرد فضایی کافی نبود.

کاوشگرها

کاوشگر وسیله ای بدون سرنشین است که برای کاوش های فضایی به فضا فرستاده می شود. یک کاوشگر ممکن است در فواصل دوردست در فضا انجام ماموریت نماید یا ممکن است دور یک سیاره یا قمر گردش کند و یا بر روی سطح آنها فرود آید. ممکن است یک سفر یک طرفه انجام دهد و یا ممکن است نمونه ها و اطلاعاتی را با خود به زمین بازگرداند. بیشتر کاوشگرها اطلاعات را از طریق رادیو در پروسه ای با نام تلمتری (telemetry) به زمین ارسال می کنند.

ماه نورد ها و کاوشگرها یی که بر سطح مقصد فرود می آیند بر اساس نحوه فرودشان طبقه بندی می شوند. گروهی که در هنگام نزدیک شدن به جرم مورد نظر، از سرعت خود نمی کاهند(Impact vehicles). گروهی به تجهیزاتی شبیه به تشک بادی مجهزند که موجب کاهش شدت برخورد می شوند(Hard-landers). گروهی به آرامی و با سرعتی بسیار اندک به سطح مورد نظر می رسند(Soft-landers). گروهی نیز به داخل سطح جرم مورد نظر نفوذ می کنند(Penetrator).

چگونه یک کاوشگر ماموریت خود را انجام می دهد

کاوشگرها به روش های متعددی به تحقیق در فضا می پردازند. یک کاوشگر مشاهداتی را از دما، پرتوها و اجرام فضایی انجام می دهد. یک کاوشگر تنها اجرام نزدیک به خود را مشاهده می کند. به علاوه، یک کاوشگر می تواند مواد و اشیائی را از زمین به فضا برده تا دانشمندان بتوانند تاثیرات را بر روی آن بررسی کنند. یک کاوشگر ممکن است آزمایشاتی را در فضای پیرامون خود انجام دهد، برای مثال موادی شیمیایی را در فضا آزاد کند و یا به حفاری بپردازد. نهایتا حرکت یک کاوشگر این امکان را به مرکز کنترل در زمین می دهد تا بتوانند موقعیت کاوشگر را تعیین کنند. تغییرات در مسیر و سرعت می تواند اطلاعاتی در مورد چگالی جوی و مراکز گرانش را در اختیار قرار دهد.





اولین کاوش های بدون سرنشین

در اوایل 1940 ، راکت هایی تجهیزات علمی را با خود حمل می کردند و آنها را تا بالای اتمسفر در مجاورت فضا می بردند. آنها پدیده های زیادی را کشف کردند و اولین عکس های هوایی از زمین را گرفتند.

سال 1957 با پرتاب اسپاتنیک 1 عصر فضا آغاز شد. اسپاتنیک 1 تجهیزات علمی و فرستنده های اندکی را با خود همراه داشت ولی راه گشای فضاپیماهایی بود که بعدها به فضا فرستاده و مشغول تحقیقات شدند.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

بسیاری از ماهواره های اولیه مسیرهای نقشه بندی نشده در فضا را کاوش می کردند. در اواخردهه 60 و ابتدای دهه 70 ، ماهواره اکسپلورر(Explorer) ایالات متحده و ماهواره کوسموس (Kosmos) جماهیر شوروی فضای بین زمین و ماه را آنالیز نمودند. ماهواره های پگاسوس (Pegasus) ایالات متحده شدت ضربات ناشی از برخورد ذرات فضایی را ثبت نمودند. در اوایل دهه 80 ماهواره های پروگنوز(Prognoz) شوروی مطالعاتی بر روی خورشید انجام دادند.

کاوشگرهای ماه نورد

در سال 1958 ، ایالات متحده و شوروی شروع به ارسال کاوشگرهایی به سوی ماه نمودند. اولین کاوشگری که توانست به سطح ماه نزدیک شود لونا 1 بود که در تاریخ 2 ژانویه 1959 توسط شوروی ارسال شد. این ماهواره پس از عبور از منطقه ای حدود 6000 کیلومتر(3700 مایل) از ماه، به مداری به دور خورشید رفت. ایالات متحده نیز دو ماه بعد کاوشگر پایونیر 4 (Pioneer 4) را هدایت نمود. کاوشگر لونا 2 شوروی که در تاریخ 12 سپتامبر 1959 ارسال شد اولین کاوشگری بود که سطح ماه را لمس کرد. یک ماه بعد، لونا 3 با گردش در پشت ماه موفق به گرفتن عکس از قسمت مخفی ماه شد.

در سال 1963 اتحاد جماهیر شوروی آزمایشاتی را در مورد ماه نوردهای "هارد لندرز" آغاز کرد. پس از شکست های پیاپی سرانجام آنها موفق شدند در ژانویه 1966لونا 9 را ارسال کنند. ایالات متحده مجموعه ای ازفرودهای موفقیت آمیز "سافت لندرز" را در سال 1966 آغاز کرد. بین سالهای 1970و 1972، سه کاوشگر شوروی نمونه هایی از خاک ماه را در کپسول هایی کوچک به زمین آوردند و دو تا از آنها خودروهای کنترل از راه دوری را به نام لونخود (Lunokhod) به ماه فرستادند.

در ابتدای سال 1966، ایالات متحده پنج کاوشگر را به مداری به دور ماه فرستاد تا از سطح ماه عکسبرداری کنند. این کاوشگرها وجود غیرعادی مناطقی با گرانش بیشتر در سطح گرانشی ماه که در اثر تجمع مواد سنگین در زیر دریاهای ماه ایجاد شده اند را آشکار ساختند. به این مناطق مسکونز (mascons) می گویند که مخفف واژه mass concentrations به معنی "غلظت جرم" می باشد. اگر وجود "مسکونز" کشف نشده بود فضانوردانی که در ماموریت های آپولو به ماه رفتند با مشکل مواجه می شدند.

کاوشگر آمریکایی کلمنتاین (Clementine) از فوریه تا ماه می 1994 به دور ماه چرخید. این کاوشگر تصاویر بسیاری را از ماه تهیه نمود. به علاوه "کلمنتاین" ارتفاعات و عمق دره ها و دهانه آتشفشان ها را اندازه گیری و اطلاعات مربوط به "مسکونز" را جمع آوری نمود. از ژانویه 1998 تا جولای 1999، کاوشگر دیگر آمریکا با نام لونار پروسپکتور (Lunar Prospector) حول قطب های ماه به گردش در آمد. این کاوشگر مدارک محکمی مبنی بر وجود مقادیر زیادی آب یخ زده همراه با خاک در هر دو قطب ماه به دست آورد.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

کاوشگر اسمارت 1 (SMART-1) د رنوامبر 2004 به مدار حول ماه فرستاده شد. این کاوشگر توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) وابسته به اتحادیه اروپا ساخته و ارسال شد. تجهیزات این کاوشگر به منظور انجام مطالعات مقدماتی درباره خواستگاه ماه و هدایت کردن تحقیقاتی کامل درباره عناصر شیمیایی موجود در سطح ماه، طراحی شد.

کاوشگرهای خورشیدی

اوایل سال 1965، ایالات متحده مجموعه ای از کاوشگرهای پیش قدم در گردش به دور خورشید را به منظور مطالعه درباره اشعه های خورشیدی ارسال نمود. خیلی از این کاوشگرها به مدت بیش از بیست سال به ماموریت خود ادامه دادند.

در سال 1974 و 1976، ایالات متحده دو کاوشگرهلیوس (Helios) ساخت آلمان را ارسال نمود. این کاوشگرها برای اندازه گیری پرتوهای خورشیدی وارد مدار عطارد شدند. کاوشگر یولیسس (Ulysses) در سال 1990 توسط ایالات متحده و ESA به فضا ارسال شد. در سال 1994، "یولیسس" اولین کاوشگری بود که توانست خورشید را از مداری بر فراز قطب های آن مشاهده نماید.

کاوشگرهای مریخ

اتحاد جماهیر شوروی در سال 1960اولین کاوشگرها با هدف سیاره ای دیگر یعنی مریخ را ارسال نمود. البته هیچ کدام به مدار نرسیدند. پس از شکست های فراوان شوروی، ایالات متحده دو کاوشگر مارینر(Mariner) را در سال 1964 به سمت مریخ ارسال کرد. در 14 جولای 1965، "مارینر4" توانست بر فراز مریخ پرواز کند و تصاویر و اندازه گیری های بسیار حائز اهمیتی را تهیه نماید. این کاوشگر نشان داد که اتمسفر سیاره نازک تر از آن است که انتظار می رفت و سطح آن با سطح ماه مشابهت دارد.

در 1971، کاوشگر شوروی به نام "مارس3" کپسولی را به سطح ماه انداخت و اولین فرود "سافت لندینگ" بر سطح مریخ را به انجام رساند. البته این کپسول نتوانست اطلاعات قابل استفاده ای تهیه و ارسال کند. در همان سال، کاوشگر امریکایی "مارینر9" به مریخ رسید و عکس هایی از سراسر سطح این سیاره تهیه نمود. "مارینر9" همچنین تصاویری از دو قمر کوچک مریخ، فوبوس (Phobos) و دیموس (Deimos) تهیه نمود.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

دو کاوشگر امریکا، "وایکینگ 1" و "وایکینگ 2" در سال 1976، در سیاره مریخ فرود آمدند و سالها آب و هوای مریخ را اندازه گیری کردند و آزمایشات پیچیده ای را برای کشف آثار حیات، هدایت نمودند.

در1992، ایالات متحده کاوشگر مشاهده گر مریخ (Mars Observer) را ارسال نمود. در 1993، تماس کاوشگر با ناسا سه روز قبل از رسیدن کاوشگر به مدار، قطع شد. ارتباط هرگز برقرار نشد و به این ترتیب این کاوشگر مفقود شد.

ایالات متحده، کاوشگر پتفایندر (Pathfinder) را در دسامبر 1996 ارسال کرد. در 4 جولای 1997، کاوشگر در سطح مریخ فرود آمد. دو روز بعد، خودروی شش چرخه ای با نام سوجورنر (Sojourner) به کمک یک سطح شیب دار از کاوشگر به مریخ فرستاده شد. طول این خودرو23/62 سانتیمتر، عرض آن 5/47 سانتیمتر و ارتفاع آن 68/27 سانتیمتر بود. وزن آن نیز معادل 5/11کیلوگرم در زمین بود.

این خودرو مجهز به دستگاهی با نام طیف سنج اشعه ایکس آلفا پروتون، به منظور جمع آوری اطلاعات درباره ساختار شیمیایی خاک و سنگ های مریخ بود. "سوجورنر" این اطلاعات را به "پتفایندر" ارسال و این کاوشگر آنها را به زمین می فرستاد.

دانشمندان در زمین "سوجورنر" را کنترل می کردند. ولی از آنجاییکه رسیدن سیگنال های رادیویی از زمین تا مریخ 10 دقیقه طول می کشد، دانشمندان نمی توانستند که به طور زنده و در زمان واقعی خودرو را کنترل کنند به همین دلیل برای جلوگیری از به مخاطره افتادن خودرو دستگاه های اتوماتیکی در آن جاسازی شده بود.

در 1996، ایالات متحده کاوشگری را به نام پیمایشگر مریخ (Mars Global Surveyor) به منظور نقشه برداری از سطح سیاره ارسال کرد. این کاوشگر از یک دستگاه لیزر برای تشخیص برآمدگی ها و ارتفاعات مریخی استفاده می کرد. با دقت این دستگاه، نقشه ای به دست آمد که ارتفاعات با حداقل بلندی یک متر در آن مشخص شده است. نوع دیگری ازتجهیزات، ترکیب مواد معدنی در سطح سیاره را مشخص می نمود. یک دوربین نیز وجود لایه هایی از رسوبات که احتمالا در آب مایع تشکیل شده بودند و آبگذرهایی که به نظر می رسید توسط جریان آب ایجاد شده اند را فاش نمود.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

در سال 2001، ایالات متحده کاوشگر ادیسه مریخ (Mars Odyssey) را به این سیاره فرستاد. این کاوشگر تجهیزاتی را با خود همراه داشت که بتواند به شناسایی مواد معدنی موجود در سطح سیاره کمک کند، مدارکی برای وجود آب و یخ در لایه های زیرین سیاره پیدا کند و میزان اشعه های مضر برای حضور انسان بر روی مریخ را اندازه گیری نماید. در سال 2002، "ادیسه مریخ" مقادیر زیادی یخ در سطحی حدود یک متر در نزدیکی قطب جنوب سیاره کشف نمود.

در سال 2003، یک کاوشگر از ESA و دو کاوشگر از ایالات متحده به مریخ ارسال شدند. مارس اکسپرس (Mars Express) که ESA آنرا در دسامبر 2003 به مریخ فرستاد، تصاویر شگفت آوری از سطح این سیاره به زمین فرستاد، حضور یخ آب در نزدیکی قطب جنوب سیاره را تائید کرد و در اتمسفر مریخ متان را ، که دلیلی بر وجود حیات است، کشف نمود. "مارس اکسپرس" یک لندر به نام بیگل2 (Beagle 2) نیز با خود برای فرود در سطح مریخ به همراه داشت که نتوانست به درستی فرود آید و مفقود شد.

ایالات متحده دو روبات مریخ نورد به نام های مستعار اسپیریت (Spirit) و آپرچونیتی (Opportunity) را به مریخ فرستاد. در ژانویه 2004، "اسپیریت" در حفره گوسیف کراتر (Gusev Crater) و "آپرچونیتی" در منطقه مریدیانی پلانوم (Meridiani Planum) فرود آمدند. مریخ نوردها از دوربین ها و تجهیزات دیگری برای آنالیز خاک و سنگ های مریخ استفاده نمودند. در مارس 2004، دانشمندان ایالات متحده به این نتیجه دست یافتند که زمانی در منطقه " مریدیانی پلانوم " مقادیر زیادی آب مایع وجود داشته است. آنالیزهای " آپرچونیتی " نیز نشان می دهند که مواد معدنی و ترکیب بندی سنگ های مریخ شبیه به سنگ های زمینی تشکیل شده در آب می باشند.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
Oberg, James. "Space exploration." World Book Online Reference Center. 2004. World Book, Inc. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] .




parssky.com