چند مطلب در مورد فضا

ایستگاه فضایی
مقدمه
ایستگاههای فضایی به دور زمین می‌چرخند و برای هفته‌ها یا ماهها محل کار و زندگی فضانوردان هستند، ایستگاه فضایی تمام نیازهای خدمه را برآورده می‌کند تا به هنگام انجام آزمایش زنده و سالم بمانند. زباله‌های خورشیدی بزرگ برق تولید و دیواره‌ها و سپرهای مخصوص دما را مطلوب و خدمه را از تشعشع و قطعات سرگردان فضایی مصون نگه می‌دارند. بار اندازها به سفینه‌های تدارکاتی ارسالی از زمین امکان می‌دهند که محموله خود را تخلیه کنند.

اولین ایستگاه فضایی جهان سالیوت 1 در سال 1971 پرتاب شد. این اولین ایستگاه از 7 ایستگاهی بود که اتحاد جماهیر شوروی سابق در مدار زمین مستقر کرد و کیهان نوردان سفینه سایوز به استثنای سالیوت 2 در همگی آنها ساکن شدند. با گذشت زمان طول اقامت آنها از چند هفته به 6 ماه افزایش یافت، سالیوت 6 و 7 یک بار انداز اضافه داشتند تا کیهان نوردان بتوانند با خدمه دیدار کنند و سفینه تدارکاتی پروگرس بتواند آذوقه بیشتری از زمین بیاورد.
سالیوت 1
•تاریخ پرتاب: آوریل 1971
•اقامت در مدار: 6
•اقامت کیهان نوردان: یک بار به مدت 22 روز.سه کیهان نورد به نام گرگوری دوبرفولسکی ، ویکتور پاتسایف و ولادیسلا ولکوف درخلال اقامتشان اولین پژوهشها درباره گیاه شناسی فضایی را انجام دادند. هر سه در مرحله بازگشت این مأموریت رکورد شکنشان کشته شدند. تحقیق نشان داد که شیر فلکه معیوب باعث تراکم زدایی سریع هوای کپسول سالیوت شده و کیهان نوردان درونش را خفه کرده است. برخلاف فضانوردان آپولو این خدمه لباسهای مخصوص فشار هوا نپوشیده بودند، در این صورت ممکن بود زنده بمانند. سالیوت 1 به هنگام بازگشت به جو زمین بر فراز اقیانوس آرام سوخت.
سالیوت 2
•تایخ پرتاب: آوریل 1973
•اقامت در مدار: 2 ماه
•اقامت کیهان نوردان: بی سرنشین
ایستگاه به مجرد پرتاب قطعاتش را یکی پس از دیگری از دست داد و 2 ماه بعد که به جو زمین بازگشت سوخت.
سالیوت 3
•تایخ پرتاب: ژوئن 1974
•اقامت در مدار: 7 ماه
•اقامت کیهان نوردان: یکبار به مدت 14 روز
آمریکا مشکوک بود که سالیوت 3 مأموریتی نظامی دارد و تدابیر شدید امنیتی پرتاب این ایستگاه این ظن را تقویت می‌نمود. گزارشهای بعدی نشان داد که 2خدمه آن ، پاول پایوویچ و یوری آریتوخین احتمالا 2 هفته اقامت خود در مدار را به نقشه برداری دقیق از تأسیسات نظامی آمریکا سپری کرده‌اند، هر چند که جزئیات این گزارشها نادرست است. سالیوت 3 ، هفت ماه بعد از پرتاب در جو زمین سوخت.
سالیوت 4
•تایخ پرتاب: دسامبر 1974
•اقامت در مدار:2 سال و یک ماه
•اقامت کیهان نوردان: 2 اقامت ، یکی 30 روز و دیگری 63 روز
درخلال این اقامتها برنامه بلند پروازانه‌ای از آزمایشها و رصدهای خورشیدی ، سیاره‌ای و ستاره‌ای انجام شد. این ایستگاه در بازگشت منهدم شد.
سالیوت 5
•تایخ پرتاب: ژوئن 1976
•اقامت در مدار: 13 ماه
•اقامت کیهان نوردان: 2 اقامت ، یکی 63 روز و دیگری 17 روز
خدمه سالیوت 5 مقدار آلودگی ذرات معلق در جو زمین را مطالعه نمودند و اثرات بی وزنی را بر ماهی باردار بررسی کردند. ‌آنها همچنین درباره پرورش بلور آزمایشهایی انجام دادند و با موفقیت بدون استفاده از پمپ ، ماده محرکه ایستگاه رادر فضا تعویض کردند. این ایستگاه در بازگشت سوخت.
سالیوت 6
•تایخ پرتاب: سپتامبر 1977
•اقامت در مدار: 4 سال
•اقامت کیهان نوردان: 11 اقامت کوتاه (معمولا به مدت یک هفته) و 5 اقامت بلند (که بیشترین آن 184 روز طول کشید.) با 2 کوره مخصوص سالیوت 6 در شرایط جاذبه خفیف مواد نیمه هادی ساخته شد. گاهی اوقات خدمه می‌توانستند با سبزیجات پرورش یافته در باغچه کوچک ایستگاه به غذایشان تنوع ببخشند. سالیوت 6 در سال 1986 به هنگام بازگشت به زمین سوخت.
سالیوت 7
•تایخ پرتاب: آوریل 1982
•اقامت در مدار: 8 سال و 8 ماه
•اقامت کیهان نوردان: سالیوت 7 به مدت 4 سال پذیرای 10 خدمه بود. طولانی‌ترین اقامت آنها 236 روز بود و در این مدت آزمایشهای مفصلی بر روی سیستم عضلات قلب انجام شد. در خلال یک راهپیمایی فضایی ، بااستفاده از دستگاه جوش ، ایستگاه تعمیر شد. سالیوت 7 به هنگام بازگشت به زمین در سال 1991 سوخت.
اسکای لاب
اولین ایستگاه فضایی آمریکا به نام اسکای لاب در 14 مه 1973 پرتاب شد، دقایقی بعد از پرتاب سپر ضد شهابواره و یکی از باله‌های خورشیدی آن بر اثر فشار هوا کنده شد. خدمه اولیه اسکای لاب خسارت وارده را به گونه ای تعمیر نمودند که این ایستگاه فضایی قابل سکونت شد. در سال بعد سه خدمه هر کدام به مدت 28 59 و 84 روز در آن اقامت کردند. اسکای لاب در سال 1979 به زمین سقوط کرد، اکثر بخشهای آن به هنگام ورود به جو منهدم شدند، ولی برخی از قطعاتش در استرالیا افتادند، خوشبختانه کسی در این سقوط آسیب ندید.

ساخت یک ایستگاه فضایی بین المللی با مشارکت آمریکا ٬ روسیه ٬ کانادا و ژاپن از سال 1997 شروع شده است. این ایستگاه موسوم به آلفا ظرف مدت 5 سال در فضا مونتاژ می‌شود. این عملیات با پرتاب یک مرکز کنترل ساخت روسیه آغاز شده است، ایستگاه آلفا علاوه بر کاربردهای علمی و تحقیقاتی توقفگاهی برای مسافرت فضایی به مریخ خواهد بود.

سفینه‌های سایوز
قبل از پیدایش ایستگاههای فضایی سفینه‌های سایوز فقط در مدار زمین می‌چرخیدند. اولین سایوز ، سایوز 1 در سوم آوریل 1967 پرتاب شد. یک ملاقات فضایی میان آن و سایوز 2 ترتیب داده شد، ولی برای سایوز 1 مشکلات فنی پیش آمد و پرتاب سایوز 2 لغو شد. در خلال بازگشت به جو زمین ، بندهای چتر سایوز 1 درهم گره خوردند. در نتیجه این سفینه به زمین اصابت کرد و ولادیمیر کوماروف فضانورد را کشت.

سفینه‌های فضایی سایوز کیهان نوردان روس را به فضا می‌برند و برمی‌گردانند، سه خدمه آن در بخش میانی سفینه که سپر حرارتی دارد مسافرت می‌کنند، زیرا به هنگام بازگشت به جو زمین باید دمای زیادی تحمل کنند. در قسمت جلو واحد مداری حامل غذا و آذوقه است، واحد تجهیزات در عقب حاوی موتور اصلی موتورهای موشکی بازگشت و تجهیزات مخابراتی و کنترل است.

ایستگاه فضایی میر
مقدمه
میر (به معنی صلح) جدیدترین ایستگاه فضایی روسیه و جانشین ایستگاههای سالیوت است. واحد اصلی میر ، که شامل بخشهای هدایت و سکونت ایستگاه می‌باشد، در سال 1986 پرتاب شد. واحد الحاق چند جانبه میر به همراه باراندازهای پهلویی ، امکان اتصال واحدهای اضافی به واحد اصلی را فراهم می‌کنند و باراندازهای هر دو سر میر برای ملاقات سفینه سایوز و سفینه تدارکاتی پروگرس استفاده می‌شود.

احداث
از سال 1986 چها رواحد جدید به همراه تجهیزات آزمایشگاهی و رصد به واحد اصلی میر پیوسته‌اند. در سال 1989، کوانت 2 برای راهپیمایی فضایی یک هوابند فراهم نمود و در سال 1990 واحد کریستال تجهیزات آزمایش مواد خام و یک بار انداز دیگر را به میر برد. در سال 1995 واحد اسپکتر تجهیزات پزشکی آمریکا را برای پژوهش درباره بی وزنی به میر حمل نمود.
الحاق شاتل
الحاق شاتل به میر بیست سال پس از اولین ملاقات فضایی آمریکا و روسها اتفاق افتاد. در سال 1975 یک سفینه آپولو به مدت 47 ساعت به یک سایوز ملحق شد و این واحد بخاطر حفظ ثبات از محل همیشگی‌اش برداشته شده ، موقتا به بارانداز عقبی واحد الحاق چند جانبه رابط متصل گردید. در 25 ژوئن سال 1995 شاتل فضایی آتلانتیک 5 فضانورد آمریکایی و 2 کیهان نورد روسی را به میر برد. پیش از آن چندین ماه بود که یک آمریکایی و 2 فضانورد روس در میر ساکن بودند. این اولین الحاق شاتل با میر بود. یک سیستم الحاق مخصوص در مخزن محموله آتلانتیک نصب شده بود. بعداز 5 روز، این شاتل به همراه 6 آمریکایی و 2 روس به زمین باز گشت و 2 خدمه تازه نفس رابرای میر باقی گذاشت.

تأثیرات فیزیولوژیکی
در اوایل بخصوص به هنگام مرحله تطابق ، بدن سخت زیر فشار قرار می‌گیرد:

•احساس تشنگی سریعا کم می‌شود.
•استخوانها کلسیم از دست می‌دهند. پس از گذشت 3 ماه این سیر خطرناک متوقف می‌شود.
•اکثریت قریب به اتفاق فضانوردان در عرض دو هفته اول دچار سرما خوردگی می‌شوند. دستگاه ایمنی بدن سخت ضعیف می‌شود.

در سال 1357 فضانورد یوری/رماننکو بر روی سفینه پیشرو میر به نام "سالیوت" مجبور شد با عفونتی شدید در ناحیه گونه دست و پنجه نرم کند. دستگاه ایمنی بدن او چنان ضعیف شده بود که رویارویی با عفونت خفیف دندان را نداشت و این منجر به عفونت گونه وی شد. همکار وی الکساندر/لاویکین در سال 1366 بر روی میر از حال رفت. ظاهرا بزرگی جهان آفرینش بر روی روان نیز تأثیر می‌گذارد.

فضانوردان عامل شماره یک دلهره و دلشوره را وابستگی دائمی به دستگاههای نگاهدارنده حیات می‌دانند. بدون این دستگاهها آنها می‌باید یخ زده باشند، خفه شده و یا در صورت کاهش کلی فشار به تکه‌های گوشتی خونین مبدل شوند. چنین خیالهای ترسناکی معمولا پس از سه ماه شکل گرفته و احساسات متعالی فضانوردان را به کنار می‌زند. فضانورد ترسو می‌شود. توهم فاجعه به مخیله‌اش می‌خزند.

اما هر کس تاب رویارویی با این تخیلات ترسناک و سرسام آور را ندارد. ولادیمیر/واسیوتین می‌بایست در سال 1364 به تندیاز فضاپیمای سالیوت خارج گردد. این مرد از افسردگی و اوهام مرگبار رنج می‌کشید. مدتی طولانی روسها چنین پیش آورهایی را مسکوت می‌گذاشتند. وضعیت فضانوردان کاملا سر زنده و شاداب اعلام می‌شد. اما این فقط ظاهر امر بود. در حال حاضر روانشناسان تصدیق می‌کنند که سفر در فضا با تعداد بیشماری عوامل محرک اعصاب همراه است.
تدابیر لازم برای تحمل پذیری فضانوردان
برای تحمل پذیر ساختن چنین محیط نا امید کننده‌ای برای کلیه سرنشینان میر شرح وظایفی تعیین شده است. برنامه روزانه پولیاکف بر اساس شرح دقیق وظایف وی تنظیم می‌شود. هر بامداد که ساعت شماته دار ساعت 8 را اعلام می‌کند؛ پزشک می‌خزد. از آنجه که در فضا ماهیچه‌های شکمی آزاد نمی‌شوند بدن شبها خمیده شده و جمع می‌شود. فضانورد آلمانی کلاوس/دیتریش فلاد که در سال 1371 هشت روز در فضا به سر برده بخاطر می‌آورد: "من همیشه مثل چاقوی تاشو نیمه باز در کیسه خواب آویزان بودم."

پولیاکف سپس برای نظافت پیچگاهی شناور می‌شود: او دندانهایش را بدون آب مسواک می‌کند، و پلکهایش را با دستمال مرطوب پاک می‌کند. دستشویی و وان حمام به دلیل عدم طراحی صحیح قابل استفاده نیستند. فلاد می‌گوید: "اگر کمی شیر آب را باز کنید، بی‌درنگ حبابهای آب کل ایستگاه را پر می‌کنند." در عوض توالت مکنده بخوبی عمل می‌کند. مدفوع بدون بو در یک مخزن جمع آوری می‌افتد. آب موجود در ادرار جدا و گاز H2 و O را تجزیه می‌کند. گاز متصاعد می‌شود و اکسیژن به مخزن هوای تنفسی هدایت می‌شود. ظهرها کارکنان ناهار می‌خورند.

در حالی که از ساق پایشان به نقطه‌ای محکم می‌شوند، به حالت شناور حول میزی مواد غذایی گردی را به همراه گوشت کنسرو گرم شده صرف می‌کنند. در صورت تمایل هر کس می‌تواند از یک لوله سوپ غلیظ سبزیجات و سولیکانکا و یا از پاکتی آب میوه بمکد. پس از آن مردان آبی پوش دوباره به کار هجوم می‌آورند. فرمانده آفاناسیف دستگاه هدایت کننده را بازبینی کرده و مهندس عرشه اوساچف مسئول فنی بوده و پولیاکف باید به پاکیزه کردن و گرد گیری بپردازند. اینگونه روزها از پی هم سپری می‌شوند. این گروه سه نفره تنگاتنگ در داخل این صندوق به سر می‌برند. در مورد استفاده از تخصصهای علمی ، پولیاکف تنها می‌تواند به معاینه خود بپردازد.

ساعت 18 هنگام استراحت بعد از ظهر است. تجربه نشان داده است که تقریبا همه فضانوردان در اوقات فراغت خود تنها یک فکر در سر دارند. آنها بسوی یکی از 13 پنجره ایستگاه شناور شده و به بیرون خیره می‌شوند. روسها برای مقابله با خطر منزوی شدن و دشواریهای روانی فضانوردارن در ایستگاه زمینی میر در نزدیکی مسکو ، شمار بسیاری روانشناس را به خدمت گمارده‌اند. هر 90 دقیقه یک بار پنجره‌ای برای گفتگوهای 10 دقیقه‌ای باز می‌شود. مسئولان همچنین گفتگوهایی با خویشان و دوستان نیز برقرار می‌سازند. اما این گفتگوهای کوتاه نیز به سختی می‌توانند یکنواختی حاکم را متعادل سازند. در فواصل 40 تا 60 روز یک بارکش بی سرنشین در کنار ایستگاه لنگر می‌اندازد. این بارکش فیلمهای جدید هالیوود ، کتاب و نامه به همراه می‌آورد. فلاد می‌گوید: "شاد از بابت پست از زمین همیشه بی اندازه است."

بیشترین مشکلات را پا بر جا نگه داشتن و همت کاری مردان به بار می‌آورند. مردان بی تاب و شورشی می‌شوند، روال زندگی آنان تغیر می‌کند. آنگونه که تحلیلها نشان می‌دهند دست کم دمای بدن ساعتی پیش از ظهر در فضانوردان ظاهر می‌شوند و آنان به گونه‌ای دیگر نیز رؤیا می‌بینند. پولیاکف باید هر شب دستگاههای مخصوصی را به دور سر خود ببند تا به کمک آنها رفتارهای به هنگام خواب در فضا بررسی شوند. نمودارهای حاصله توسط زیست شناس و روان شناس الکساندر/گوندل در مرکز پژوهشی فضا و هوانوردی آلمان در کلن ارزیابی می‌شوند. گوندل هنوز نمی‌تواند راهی برای بازخوانی این نمودارها بیاید.

گمان وی بر این می‌باشد که: از آنجا که در فضا قاعده شب و روز وجود ندارد، ساعت درونی بدن کاملا ار کار می‌افتد. بسیاری از همراهان کیهان نورد مپر در پایان مأموریت خود روزانه بیش از 10 ساعت در خواب بوده و مانند عروسک کوکی از خواب بر می‌خیزند.

سفر فضایی
مقدمه
در دهه 1950میلادی ، هر دو کشور ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی سابق به ساخت موشکهای پر قدرتی برای پرتاب ماهواره‌هایشان به فضا دست زدند. این دو کشور قصد داشتند، ماهواره‌هایی را در سال 1957 میلادی ، سال ژئوفیزیکی بین المللی ، به فضا پرتاب کنند. شوروی اولین کشوری بود که با پرتاب اسپوتنیک 1 در چهارم اکتبر این سال موفق به انجام چنین کاری شد. از این زمان به بعد اکتشافات فضایی به یک مسابقه بین دو کشور مذکور تبدیل شد. این در حالی بود که رجال سیاسی دو طرف بر اهمیت ساسی و نظامی برخورداری از ماهواره‌ها در مدار و فتح ماه قبل از رقیب دیگر واقف بودند. درآغاز به نظر می‌رسید که روسها در این مسابقه جلوتر از آمریکائیها هستند.

علاوه بر پرتاب اولین ماهواره به فضا ، آنها موفق شده بودند اولین انسان ، یوری گاگارین ، را به فضا فرستاده و اولین راهپیمایی فضایی را نیز بوسیله آلکسی لئونوف در سال 1965 میلادی انجام دهند. با وجود این هر چه دهه 1960 میلادی به پایان خود نزدیکتر می‌شد، آمریکائیها برتری خود را بیشتر نشان می‌دادند. در ژوئیه 1969، آمریکائیها تاریخ ساز شدند. در این تاریخ ، آنها نیل آرمسترانگ و ادوین (باز) آلدرین را به ماه فرستاند. پس از این ، روسیه تلاشهای خود را بیشتر صرف ساختن ایستگاههای فضایی در مدار زمین کرد. در حال حاضر ، ایالات متحده آمریکا و فدراسیون روسیه به همراه چند کشور دیگر با کمک هم در پی ساختن ایستگاه فضایی آلفا هستند.

مأموریتهای شاتل فضایی آمریکا و ایستگاه فضایی میر به دانشمندان کمک می‌کنند تا چگونگی عکس العمل بدن انسان را در فضا مطالعه کنند. اطلاعات دریافتی از این مأموریتها همچنین دانشمندان را در کشف و آماده کردن ابزار لازم برای زندگی احتمالی انسانها در فضا یاری می‌دهد. ماهواره‌ها امروز به جزء لاینفکی از زندگی نوین تبدیل شده‌اند. آنها اطلاعات را از نقطه‌ای به نقطه دیگری منتقل می‌کنند. و با زیر نظر گرفتن کره زمین وضعیت هوا را پیش بینی می‌کنند، بعلاوه کاوشگرها با اکتشافات فضایی خود، حس کنجکاوی ما را درباره جهانی که در آن زندگی می‌کنیم ارضاء می‌کنند.

فضانوردان در بازگشت به زمین در دریا و یا در خشکی فرود می‌آمدند. قبل از اختراع شاتل فضایی ، فضانوردان آمریکایی با استفاده از چترهایی بزرگ از سرعت خود در جو زمین می‌کاستند تا به آرامی در سطح دریا فرود آیند. آنجا کشتیهای نجات آنها را از دریا بیرون می‌کشیدند. فضانوردان روسی نیز در بازگشت به زمین از چترها و همچنین موشکهای معکوسی استفاده می‌کردند که سرعت فرود و شدت اصطکاک سفینه را هنگام تماس با سطح زمین کم می‌کردند. پیش از آن ، فضانوردان در ارتفاع بالا در جو زمین از کپسولهای خود بیرون می‌پریدند و همراه کپسول جداگانه و با استفاده از چتر نجات بر زمین فرود می‌آمدند. شاتل فضایی بمانند یک هواپیما اما سریعتر از آن استفاده از موتورهایش با حرکت در باند فرود به زمین می‌نشیند.
بازگشت به جو زمین
سرعت فضاپیما در هنگام بازگشت به جو زمین خیلی زیاد است. این امر باعث می‌شود اصطکاک بین فضاپیما و مولکولهای هوا ، فضاپیما و هوای اطراف آنرا آنقدر گرم کند که هر دو در اثر حرارت به رنگ سرخ در آیند. برخی از فضاپیماها از یک سپر حرارتی برخوردارند، این سپر با جلوگیری از ورود گرما به داخل سفینه ، فضانوردان را در مقابل گرما محافظت می‌کند. البته از این سپر حرارتی فقط یک بار می‌توان استفاده کرد. شاتل فضایی دارای کاشیهای نسوز مخصوصی است که سطح بیرونی آن را در مقابل حرارت محافظت می‌کند.

فرودهای فضایی
فضاپیما باید هنگام نزدیک شدن به یک سیاره یا قمر از سرعت خود بکاهد، تا از هدف خود عبور نکند. فضاپیما در این هنگام به دور خود می‌چرخد و با روشن کردن موتورهایش سرعت خود را کم می‌کند تا بوسیله نیروی جاذبه سیاره مذکور در مدار آن سیاره قرار گیرد. بعد از انتخاب محلی برای فرود ، فضاپیما دوباره می‌چرخد و با روشن کردن موتورهایش از سرعت خود کاسته ، مدار را ترک می‌کند. سپس به طرف سطح مورد نظر فرود می‌آید و با چرخشی دوباره آماده نشستن می‌شود.
فرودهای آرام
در فرودهای آرام ، فضاپیما از سرعت خود در هنگام نزدیک شدن به سطح مورد نظر می‌کاهند تا به آرامی و بدون آسیب رساندن به فضا پیما و یا محموله آن از جمله مسافران ، بر سطح مذکور بنشینند. وقتی که فضاپیما از میان جو پایین می‌آید، چترهای آن باز شده ، از سرعت فضاپیما می‌کاهند، سپس موشکهای معکوس فضاپیما روشن شده ، فضاپیما را به آرامی فرود می‌آورند. اگر فرود در سرعت بالا صورت گیرد سرنشینان جان سالم به در نخواهند برد. به همین دلیل بود که در نخستین مأموریتهای فضایی ، برای جلوگیری از خسارات فرود ناشی از سرعت زیاد ، فضانوردان از سفینه بیرون می‌پریدند و با استفاده از چتر نجات در دریا فرود می‌آمدند.
سقوط بر سطح اجرام آسمانی

نخستین کاوشگرها مانند کاوشگرهای رینجر آمریکا از این نو ع فرود استفاده می‌کردند. فضاپیماها در هنگام نزدیک شدن به سطح جرم مورد نظر ، اطلاعات و تصاویر را مخابره کرده ، سپس در سطح آن سقوط می‌کردند. دراغلب موارد کاوشگر متلاشی می‌شد. در مأموریتهای فضایی برای جمع آوری اطلاعات در مورد جو سیاره زهره نیز از این نوع فرود استفاده شد. جهت عبور از ابرهای جوی زهره و فرود در سطح آن از چتر استفاده شد. وقتی که کاوشگرها مأموریت محوله را به اتمام رساند چترها جدا شدند و کاوشگر خود بر سطح زهره سقوط کرد.
مانور در فضا
فضاپیماهایی که در محیطهای بدون وزن و بدون اصطکاک فضا حرکت می‌کنند، تا نیروی قویتری بر آنها وارد نشود، از حرکت خود باز نمی‌ایستند. برای تعمیر مسیر حرکت ، فضاپیماها باید از موتورهای موشک خود در سفینه استفاده کنند. آنها می‌توانند یا از موتورهای دوباره روشن شده خود استفاده کنند یا موتور یک موشک دیگر را روشن کنند. مقدار سوخت مصرفی هر موتور با دقت محاسبه می شود تا از هدر رفتن سوخت جلوگیری شود. کاوشگرها برای اصلاح مسیر حرکت ، کند کردن سرعت در هنگام قرار گرفتن در یک مدار و همچنین فرود بر سطح سیاره یا قمر از موتور‌های خود استفاده می کنند. فضا پیماها موتور های خود را با حرکتهای تند کوتاه مدتی روشن می‌کنند تا خود را آرام در مسیر صحیح قرار دهند.

اندازه موتور موشکها در اغلب ماهواره‌ها باهم متفاوت است. فضاپیماها برای رفتن به مدار ، تغییر مدار یا ترک آن و سفر برای ملاقات با دیگر فضاپیماها از موتورهای قویتری استفاده می‌کنند. این موتورها بطور طبیعی در عقب موشک قرار می‌گیرند تا آن را به طرف جلو حرکت دهند. برای بازگشت به زمین در حالی که موتورهایش برای کند کردن آن روشن هستند، فضاپیما باید به طرف عقب برگردد. سپس برای ورود به جو زمین دوباره چرخیده و در مسیر صحیح قرار می‌گیرد.
مانورهای کوچک
برای انجام چرخشهای کامل ، تغییر و تنظیم سرعت و مسیر در مدار ، از موشکها پیش برنده‌ای استفاده می‌شود که اغلب به شکل گروهی کار می‌کنند. این موشکها را در جهات مختلف نشانه گیری می‌کنند. با روشن کردن ترکیب درستی از موشکهای مذکور ، می‌توان فضاپیما را در جهت دلخواه حرکت داد. علاوه بر 3 موتور اصلی که در هنگام پرتاب مورد استفاده قرار می‌گیرند، شاتل فضایی آمریکا از دو موتور مانور دهنده مدای دیگر نیز برخوردار است. این فضا پیما علاوه بر این موتورها از 26 موشک پیش برنده تنظیم عکس العمل و 4 موشک پیش برنده تنظیم دقیق مسیر حرکت استفاده می‌کنند که در جلو و عقب موشک قرار گرفته‌اند.
اینها به فضاپیما اجازه می‌دهند تا با انجام مانورهای دقیق با ایستگاه فضایی میر الحاق فضایی انجام دهد. ایستگاه فضایی میر نیز از موتورهایی برای تنظیم مدار و موشکهای پیش برنده‌ای در مقیاس کوچکتر برخوردار است.

تنظیم جهت وضعی
همه ماهواره‌ها باید جهت وضعی خود _جهتی که به طرف آن نشانه گیری شده‌اند_ را حفظ کنند. این موضوع ضروری است، چرا که اگر باله‌های خورشیدی به طرف خورشید جهت گیری نشده باشند، نمی‌توانند نیروی لازم را برای به حرکت در آوردن ماهواره تولید کنند. از طرف دیگر آنتنها نیز در صورتی که به طرف زمین نشانه گیری نشده باشند، قادر به دریافت و ارسال پیام به زمین نخواهند بود. دستگاه تنظیم جهت وضعی ، ماهواره یا کاوشگر را در جهت وضعی صحیح قرار می‌دهد. دستگاههای حساس موجود در ماهواره قادرند خورشید یا یک ستاره درخشان را شناسایی کنند. آنها همچنین در مواقعی که ماهواره مسیر خود را گم می‌کند، می‌تواند پیامهایی را مبنی بر بروز اشکال در ماهواره به زمین مخابره کنند. دراین صورت دماغه‌های کوچک با خارج کردن گاز از خود، جهت فضا پیما را عوض کرده ، دوباره آنرا در مسیر صحیح قرار می‌دهند.
ملاقات و الحاق فضایی
ملاقات فضایی هنگامی رخ می‌دهد که دو فضاپیما به هم نزدیک می‌شوند، اما الحاق انجام نمی‌دهند. از رادارها و رایانه‌های داخل فضاپیما برای دادن اطلاعات مبنی بر موقعیت فضاپیما استفاده می‌شود. با توجه به سرعت زیاد فضاپیما هنگام حرکت در فضا ، مشخص کردن موقعیت لحظه به لحظه فضاپیما ضروری به نظر می‌رسد. برای ملحق شدن به یک فضاپیمای دیگر ، فضاپیما می‌تواند از موتورهای بزرگتر خود استفاده کرده ، با رسیدن به سرعت فضاپیمای مورد نظر دوشادوش آن در فضا حرکت کند. این فرآیند را حفظ موقعیت می‌نامند. بعد از این مرحله از موتورهای پیش برنده کوچکتری برای نزدیک شدن به فضاپیمای مذکور و انجام الحاق فضایی با آن استفاده می‌کند. در ایستگاه فضایی روسیه ، میر ، عملیات الحاق بوسیله آنتنهای مخصوصی که بر روی ایستگاه فضایی میر و فضاپیماهای نزدیک شونده سایوز یا پروگرس تعبیه شده‌اند، هدایت می‌شود.
مرکز هدایت زمینی
هر فضاپیما ، کاوشگر و یا ماهواره در حال فعالیتی باید با مرکز هدایت زمینی در ارتباط باشد. فضاپیماها برای در جریان گذاشتن مرکز هدایت زمینی از کارهای عادی خود ، علایمی را به این مرکز مخابره می‌کنند. درضمن مرکز فضایی مربوطه نیز دستورات لازم در مورد مسیر حرکت و دیگر عملیات فضاپیما را برای آن می‌فرستد. در زمان پرتاب فضاپیما از پایگاه پرتاب هدایت می‌شود، اما به محض قرار گرفتن فضاپیما در فضا ، مرکز اصلی هدایت زمینی هدایت آن را بر عهده می‌گیرد. مراکز کوچکتر برقراری ارتباط با فضاپیما در سراسر جهان پراکنده‌اند. این مراکز ارتباط 24 ساعته را با فضاپیما میسر می‌کنند. همچنین ماهواره‌های مخابراتی می‌توانند علایم را از فضاپیما گرفته و به نزدیکترین مرکز هدایت زمینی بفرستند.
مرکز فضایی کندی
شاتلهای فضایی ، آپولو و اغلب ماهواره‌ها و کاوشگرهای فضایی آمریکا از مرکز فضایی کندی در فلوریدا (کیپ کاناورال) ، به فضا پرتاب شده اند. این مرکز اکنون صاحب 2 سکوی پرتاب برای شاتلهای فضایی ، 2 سکو برای پرتاب ماهواره‌ها و یک بند فرود برای نشستن شاتلهای فضایی است. تجهیز شاتل در آشیانه‌های بزرگی صورت می‌گیرد. پایگاه نیروی هوایی واندنبرگ در کالیفرنیا یکی دیگر از مهمترین پایگاههای فضایی آمریکا محسوب می‌شود. ماهواره‌های نظامی و آنهایی که در مدارهای قطبی قرار می‌گیرند، از این پایگاه به فضا پرتاب می‌شوند.
سکوهای پرتاب
بایکونور در قزاقستان محل پرتاب تمام پروازهای سرنشیندار روسیه است. از این همچنین برای پرتاب ماهواره‌های زیادی استفاده می‌شود. موشکها در آشیانه‌ها ، موشکها را درمقابل شرایط جوی نامناسب از هوای بسیار سرد گرفته تا هوای بسیار گرم محافظت می‌کنند. سکوهای پرتاب شمالی در پلستک روسیه شلوغترین پایگاه پرتاب در جهان بوده اند. از 14 سکوی این پایگاه پرتاب ، ماهواره‌های نظامی زیادی به فضا پرتاب شده‌اند.
سفرهای فضایی آینده
تاکنون کره ماه تنها جهان متفاوتی است که انسان آن را ملاقات کرده است. قدم بعدی سفر به یک سیاره خواهد بود. اما فاصله‌های زیاد بین زمین و سیارات دیگر یک مشکل عمده به حساب می‌آید. فضانوردان مجبور خواهند بود برای سفرهای چند ماهه یا چند ساله خود آذوقه ، سوخت و آب حمل کنند. هیچکدام از سیارات شرایط مشابه زمین را برای زندگی انسان فراهم نمی‌کنند. با وجود این ، امکان استفاده از مواد موجود در یک سیاره برای تهیه سوخت مورد نیاز در زمان برگشت وجود خواهد داشت. همینطور امکان استخراج آب و اکسیژن لازم برای تنفس. سفر به ستاره‌ها غیر ممکن است، چرا که فضاپیماها با سرعت بسیار کمی در مقایسه با سرعت نور حرکت می‌کنند و برای رسیدن به حتی نزدیکترین ستاره ، هزاران سال زمان نیاز دارند.
تعیین مسیر پرواز

در سفرهایی که در اطراف منظومه شمسی انجام می‌دهیم، باید مراقب حرکت ثوابت ، سیارات و قمرها در مدارهایشان باشیم. برای مثال ، زهره در مدار خود به دور خورشید از زمین جلوتر و زمین نیز در مدار خود از کره مریخ جلوتر است. رایانه‌ها به محاسبه زمانهایی می‌پردازند که سیارات در بهترین موقعیت خود برای فضاپیمایی که از زمین برای رسیدن به سیاره مذکور پرتاب می‌شود، قرار دارند، این زمانها را پنجره‌های پرتاب می‌نامند. کاوشگرهایی که به قصد دیگر سیارات به فضا پرتاب می‌شوند، ابتدا به مدار اطراف خورشید می‌روند. این مدار انتقالی آنها به شمار می‌رود، چرا که کاوشگرها برای حرکت از مدار زمین به مدار سیاره مذکور از این مدار استفاده می‌کنند. سریعترین و مستقیمترین مسیر برای رسیدن به یک سیاره مستلزم صرف نیرو و سوخت بسیار زیادی است. باصرفه‌ترین مسیر برای رسیدن به یک سیاره را مدار انتقالی ههمان می‌نامند.

در مدار انتقالی ههمان ، نزدیکترین و دورترین نقاط مدار کاوشگر در اطراف خورشید ، از مدار زمین و مدار سیاره مذکور رد می‌شوند. کاوشگر پس از طی کردن نصفی از مدار خود در اطراف خورشید با هدف خود برخورد می‌کند. کاوشگرها در مدار انتقالی ههمان به کمترین سوخت و نیروی رانش نیازمندند، اما برای رسیدن به مقصد خود زمان بیشتری را صرف می کنند.
استفاده از نیروی جاذبه سیاره
هنگامی که یک کاوشگر از نزدیکی سیاره‌ای می‌گذرد بوسیله نیروی جاذبه سیاره در مسیری منحنی شکل قرار می‌گیرد. اگر چه کاوشگر برای رسیدن به مدار مقصد با سرعت زیادی حرکت می‌کند، اما با گذشتن از کنار سیاره مذکور ، هم سرعت و هم جهت حرکتش تغییر کرده ، درجهت جدیدی شروع به حرکت می‌کند. فاصله کاوشگر و سیاره مورد نظر محاسبه می‌شود تا باکمک نیروی جاذبه سیاره کاوشگر بتواند در جهت صحیح پیش بینی شده‌اش قرار بگیرد.

سفینه فضایی
نگاه اجمالی
کار بر روی یک سفینه فضایی از کجا شروع می‌شود؟ این کار از تعیین وظایفی که یک سفینه باید انجام دهد آغاز می‌گردد. دامنه این وظایف ، حجم و مشخصات وسایل علمی لازم برای نصب در آن را مشخص می‌کند. نوع مأموریت و این که بطور مثال سفینه ، بسوی سیاره‌های دیگر پرواز می‌کند یا در مدرا زمین خواهد ماند، فاصله مدار آن نسبت به زمین چقدر است، آیا بعد از پایان کار ، بر اثر برخورد با جو زمین خواهد سوخت یا به زمین بر می‌گردد و سوالهایی ریزتر ، در طراحی ناو نقش دارد. آلات و ادوات علمی و تجهیزات فنی ، بار مفید هر سفینه فضایی را تشکیل می‌دهند. نصب آلات و ادوات علمی به این اهداف بستگی دارد.

همچنین نوع برنامه پیش بینی شده و مدت پرواز در گوناگونی و شکل تجهیزات نصب شده مؤثر است، بطور مثال در نوع منابع انرژی تأثیر دارد، اینکه باتریهای ذخیره انرژی در داخل آن باید نصب شود یا باتریهای خورشیدی که در بیرون ناو قرار می‌گیرند. توام کردن سبکی و استحکام نیز از نقاطی است که باید طراحان و سازندگان سفینه‌های فضائی به آن توجه داشته باشند. مصالح لازم برای ساختن سفینه فضایی بر اساس شرایط موجود در فضا انتخاب می‌شوند.

دستگاهها و تجهیزاتی که باید در ناوهای کیهانی نصب شوند، در مرحله تولید باید بر اساس مشخصات ویژه تهیه و بعد از تهیه نیز ، از نظر قدرت استحکام ، قابلیت انتقال حرارت ، ظرفیت و مقاومت در مقابل زنگ زدگی و فرسایش مورد آزمایشهای سخت قرار گیرد.
نقشه طراحی سفینه
•هنگام پرواز ، اداره و هدایت سفینه فضایی بدون سرنشین با کمک ادواتی که در داخل دستگاه نصب شده و مخابره فرمان از زمین بوسیله امواج رادیوئی انجام می‌گیرد، طبیعی است تعداد فرمانهایی که از زمین مخابره می‌شوند نمی‌توانند گسترده باشند‌، به همین دلیل طراحان ، این فرامین را طوری تقسیم می‌کنند که مداخله فوری در کار شبکه‌ها و سیستمها و دستگاههای اصلی ممکن باشد.
•آنچه که مربوط به وظایف تجهیزات علمی و شبکه‌ها و سیستمهای داخلی سفینه‌های فضایی است، در طرح فنی پیش بینی می‌شود که در آن هدف آزمایش ، مختصات مدار ، تعیین دقیق خط سیر ، مدت کار فعال ، محل استقرار دستگاههای علمی و میزان مصرف انرژی ، وزن و اندازه آنها و غیره با حداکثر دقت نشان داده می‌شود.
•میسر ساختن ، بررسی و آزمایش دستگاه فضایی شامل چند دوره یا مرحله است. ابتدا ماکت سفینه بطور کامل تهیه می‌شود و در آن تکنولوژی ساختمان اجزا و تجهیزات مختلف مورد بررسی قرار گرفته ، درجه استحکام لازم برای دستگاههایی نظیر شبکه‌های باتری خورشیدی و چارچوبهای اصلی دستگاهها تعیین می‌گردد. همزمان با این کار ، طراح در نظر می‌گیرد که چگونه دستگاهها در جای مناسب‌تر قرار گیرند تا هنگام آزمایش و کار ، بتواند تمام آنها را به بهترین شکل کنترل کند.
طراحی عملی سفینه
•از نقطه نظر مکانیزم کار‌ ، فضا با آن چه ما در زمین داریم به کلی غیرعادی است و شرایط متفاوتی بر آن حاکم است. در آنجا خلا کامل ، بی‌وزنی ، درجه حرارت فوق العاده متغیر و انواع تشعشعات وجود دارد. در جریان یک پرواز فضایی ، اجزا و قطعاتی از ناو کیهانی که در مقابل خورشید قرار می‌گیرند بیش از 100 درجه سانتیگراد حرارت می‌بیند ، همین قطعات وقتی در بخش سایه زمین در حرکتند، سرمایی را باید تحمل کنند که شدت آن تا 150 درجه زیر صفر می‌رسد.
•جدار خارجی ناوهای کیهانی در فضا دائما سائیده و در نتیجه خاصیت ضد تشعشعی لایه‌های رویی سفینه فضایی بطور محسوسی کم شده ، در نتیجه جریان انتقال حرارت بین بخشهای مختلف ناو نیز دچار اختلال می‌شود و همه اینها در تعادل ناو کیهانی تأثیر منفی دارد. این در حالی است که وجود حرارت متعادل ، شرط اصلی استحکام و دوام و ثبات کار در دستگاههای داخلی سفینه بشمار می‌رود و این امر قبل از هرچیز در کار سیستم رادیو الکترونیکی که وظایف مهمی از جمله جلوگیری از ایجاد نوسان فوق العاده زیاد درجه حرارت را بر عهده دارد تأثیر منفی می‌گذارد. تأمین حرارت متعادل برای سفینه‌های سرنشیندار و ایستگاههای مداری اهمیت حیاتی دارد.
•در شرایط خلا اجسام به سرعت فرسوده و سائیده می‌شوند. به همین علت باید از قبل مشخص شود که سفینه فضایی در موقع پرواز چه وضعی خواهد داشت. برای این کار باید در زمین شرایطی مشابه فضا ایجاد کرد و تأثیر آن را بر مدل ناو کیهانی و کار دستگاههای آن بطور همه جانیه بررسی نمود. همچنین تأثیر پدیده‌هایی مانند ارتعاشها و فشار شدید هنگام پرتاب به فضا و یا حرارتی که سفینه به هنگام بازگشت و ورود به قشر فشرده جو زمین باید تحمل کند، بطور مصنوعی آزمایش می‌شود و در محفظه‌های مخصوص درجه استحکام ساختمان سفینه فضایی و حداکثر فشار مجاز در طول و عرض ، بر جدار و اسکلت دستگاهها و قدرت کار هر یک از عناصر بطور جداگانه هنگام ارتعاشهای شدید مورد بررسی قرار می‌گیرد.
•در آزمایشگاههای مخصوص که می‌توانند شرایطی مشابه خلا را ایجاد کنند مکانیسمهای مختلف از جمله باز شدن آنتنها و باتریهای خورشیدی و ساختمان دریچه‌ها و دستگاههای اتصال بررسی می‌شوند. در جریان آزمایش سیستمهای تنظیم حرارت ، وسایل و ادوات حساس تحت حرارت و سرمای شدید قرار می‌گیرند و چگونگی کار و عکس العملشان کنترل می‌شود.

کنترل خودکار سفینه
•دستگاههای نصب شده در سفینه فضایی باید در مدت زمانی که برای اجرای مأموریت در نظر گرفته شده ، بطور عادی بکار خود ادامه دهند. برای کسب اطمینان نسبت به کار دستگاهها ، آزمایشهای تکمیلی صورت می‌گیرد که مدت این آزمایش به مراتب بیش از مدت پیش بینی شده است. اتفاق افتاده است که بنا به دلایلی مدت پرواز افزایش یافته و لازم بوده که دستگاهها بیش از آنچه پیش بینی شده‌ بود کار کنند، لذا در طراحی و ساخت تجهیزات به این نکته نیز توجه می‌شود.
•بعد از اتمام این آزمونها ، آن دستگاهها و وسایلی که تمام مراحل آزمایش را گذرانده‌اند و بکار آنها هیچ ایرادی وارد نیست، وارد مرحله بعد می‌شوند.
•مرحله بعدی ، آزمایش الکتریکی دستگاهها در حال کار جمعی است. هدف از این آزمایشها بررسی ارتباط متقابل دستگاهها با یکدیگر است. در این مرحله ، شبکه‌ها و بخشهای جداگانه دستگاه فضایی روی سکوهای متحرک و شاسیهای ویژه قرار داده می‌شوند. بدین وسیله امکان دسترسی بلامانع به تمام دستگاهها و تعیین نواقص فنی دستگاهها یا تعویض آنها فراهم می‌گردد. شبکه‌ها و بخشهای مختلف با کابلهای مخصوص بهم وصل می‌شوند.
•آزمایش مختلط اجزای مختلف دستگاه فضایی مهمترین مرحله آزمایش در کارخانه به حساب می‌آید. در جریان آزمایشهای پی‌ در ‌پی ، عملیاتی انجام می‌شود که نشان دهنده کار دستگاهها و ارتباط متقابل بخشهای مختلف سفینه فضایی در لحظه پرتاب ، مرحله پرواز ، رسیدن به مدار و جداشدن موشک از آن ، همچنین پرواز مستقل در مدار مورد بررسی دقیق قرار می‌گیرد.
•مرکز برنامه ریزی خودکار پرواز ، بطور منظم به قسمتهای مختلف دستگاهها و تابلوی هدایت کننده فرمان می‌دهد. همچنین چگونگی اجرای کار به صورت رادیویی به موشک می‌رسد و مسائل مربوط به سیستمهای سفینه فضایی هنگام جدا شدن موشک حامل از دستگاه بررسی می‌شود.
نقش رایانه در هدایت سفینه
رایانه در حقیقت تمام مرحله پرواز و کار هریک از دستگاهها را در حین پرواز فضایی می‌بیند. در اینجا شدت حساسیت سیستمها نسبت به فرمانهای مخابره شده مشخص می‌گردد. از روی صفحه دستگاه اندازه گیری تله متریک در زمین ، مختصات اولیه دستگاهها کنترل می‌شود، کیفیت کار دستگاههای خودکار گیرنده با روش ضبط و مخابره مجدد اطلاعات مورد ارزیابی قرار می‌گیرد، قدرت دستگاههای فرستنده و مدت دوره‌های ارتباط تعیین می‌شود. البته تا موقعی که تمام دستگاه فضایی در عمل آزمایش نشود کنترل ادامه خواهد یافت.
مونتاژ قطعات سفینه
•بعد از پایان آزمایشها ، دستگاهها را به بخش بسته کاری (مونتاژ) می‌فرستند. مونتاژ سفینه مستلزم دقت و توجه فوق‌العاده است. تنها یک حرکت نادرست انگشتها ، یک اشتباه کوچک در یکی از صدها سیستم اتصالی ممکن است برنامه را عقیم بگذارد یا جان فضانوردان را به خطر اندازد. بسته کاری بر اساس جدولی منظم صورت می‌گیرد. تقسیم ساختمان ناو کیهانی به بخشها و شبکه‌ها جداگانه امکان می‌دهد که کارهای بسته کاری به موازات هم و بطور مستمر انجام شود. در نتیجه جریان بسته کاری ، شکل تسلسل پیدا می‌کند و کارها در جبهه‌ای وسیع صورت می‌گیرد.
•برای تأمین کار عادی دستگاهها در داخل سفینه فضایی ، باید درجه حرارت و فشار معینی وجود داشته باشد. به همین دلیل در جریان بسته کاری به عایق بندی جدار خارجی دستگاهها توجه خاصی می‌شود. برای این کار ، داخل دستگاه را با گاز رقیق و فراری پر می‌کنند تا اگر منفذی وجود داشته باشد دستگاههای حساس به این گاز که در محیط کار وجود دارد، آن منفذ را نشان دهند. بعد از آن که کاملا اطمینان حاصل شد که در جدار خارجی دستگاه هیچ منفذی نیست، گاز را تخلیه می‌کنند. همزمان با این کار اسکلت دستگاههای علمی نصب می‌شود.
•آزمایشهای توأم دستگاههایی که در خود سفینه فضایی نصب شده‌اند با یک دوره بررسی دقیق در کارخانه به پایان می‌رسد. این آزمایشها بطور کلی ، تکرار برنامه کنترل قبلی است. با این تفاوت که حال دیگر نمی‌توان بسیاری از دستگاهها را بدون واسطه به ادوات اندازه گیری ، کنترل و وصل کرد. به همین دلیل کار سیستمهای دستگاه فضایی در این مرحله آزمایش بوسیله دستگاه‌های تله متریک مورد بررسی قرار می‌گیرد.
•پس از پایان آزمایشهای الکترونیکی ، منابع انرژی برق که مربوط به سفینه فضایی نیستند از دستگاه فضایی جدا و ناو به همراه باتریهای اصلی و یا باتریهای خورشیدی خود ، در محفظه مخصوصی قرار داده می‌شود و به پایگاه پرتاب حمل می‌گردد. در پایگاه فضایی ، ناو کیهانی را از محفظه خارج می‌کنند و برای بازرسی تجهیزات و نصب اجزاء تکمیلی آن را روی سکوی ویژه قرار می‌دهند. شبکه‌ای از کابلها و تجهیزات مخصوص کنترل و آزمایش برای بازرسی نهایی کار دستگاههای داخلی سفینه فضایی به آن وصل می‌شوند و کار عادی دستگاهها مورد بررسی قرار می‌گیرد.
نفسها در سینه حبس می‌شود
در نهایت ، سفینه فضایی به موشک بالابرنده متصل شده ، به پایگاه پرتاب حمل شده و آخرین تدارکات انجام می‌گیرد. موشک بالا برنده روی سکوی پرتاب قرار دارد. ارتباط بین دستگاههای داخلی دستگاه فضایی و مرکز هدایت در زمین بوسیله شبکه‌های مخصوص برقرار است. توسط این شبکه ، سیستمهای مختلف از جمله وسایل مخصوص بررسی درجه حرارت و فشار هوا در داخل سفینه فضایی اداره می‌شوند. کارهای مقدماتی برای پرتاب سفینه فضایی طبق جدول دقیق ، پی در پی اجرا می‌شوند.

سیستمهای داخلی سفینه فضایی درست در لحظه پرتاب بکار می‌افتند و در این لحظه است که انتقال انرژی برق از منابع زمینی به سفینه فضایی پایان می‌یابد. سرانجام لحظه موعود ، لحظه‌ای که گروه زیادی از دانشمندان کارشناسان ، مهندسان و کارگران سازندگان بخاطر آن مدت طولانی زحمت کشیده‌اند فرا می‌رسد. فرمان پرتاب صادر و ناو کیهانی جدید رهسپار فضا می‌شود.

شاتل فضایی
شاتلها در اصل هوا - فضاپیماهایی هستند که وظایف گوناگونی دارند. ولی مهمترین آنها حمل ماهواره‌ها و قرار دادن آنها بر روی مدارهای خاص زمین است.

مقدمه
در بین تمامی وسایلی که به فضا پرتاب شده‌اند نام یکی از آنها بیشتر از بقیه به گوش ما خورده است، شاتل فضایی (Shuttle). طراحی و ساخت یک هو - افضاپیما کار بسیار مشکلی است و با طراحی و ساخت هواپیما از زمین تا آسمان فرق دارد. طراحی هواپیما در یک جو صورت می‌گیرد و دیگر مهندسان دغدغه رقیق یا غلیظ شدن هوا را ندارند و احتیاجی به محاسبه نیروهای آیرودینامیکی وارد بر هواپیما در ارتفاعات مختلف نیست، در صورتی که در هوا - فضاپیماها در بسیاری از نقاط چگالی هوا بسیار کم است و نمی‌توان از نیروهای بالابرنده (Lift) به خوبی بهره برداری کرد. یکی دیگر از تفاوتهای آنها ، گذر از جو زمین است.

هواپیماها تا ارتفاع محدودی اوج می‌گیرند، در صورتی که هوا - فضاپیماها باید از جو زمین نیز بگذرند. گذر از جو زمین تحمل حرارتی بسیار بالا می‌خواهد، زیرا در آنجا هوا بسیار فشرده است و به همین خاطر است که دماغه بسیاری از هوا - فضاپیماها از جنس آلیاژهای سرامیکی خاص هستند تا تاب تحمل حرارتهای بسیار بالا را داشته باشد. زیرا در غیر این صورت بدنه هواپیما ذوب می‌شود.

ساخت یک شاتل نیز تمامی این دغدغه‌ها را دارد. ما قصد داریم در این مقاله شما را با چگونگی ساخت و آزمایشات اولین شاتل فضایی آشنا کنیم. شاتل فضایی آمریکا که اولین بار در سال 1981 میلادی پرتاپ شد، اولین سفینه قابل استفاده مجدد جهان بود. از سه بخش آن ، مدار پیما ، موشکهای تقویت کننده و مخزن خارجی سوخت، فقط مخزن سوخت آن می‌باشد که بعد از هر مأموریت قابل استفاده نیست. کاشیهای مخصوص مقاوم در برابر گرما مانع از سوختن مدار پیما به هنگام بازگشت به جو زمین می‌شوند. بازوی قابل کنترل از راه دور تعبیه شده در مخزن محموله مدار پیما می‌تواند ماهواره‌ها را در فضا قرار دهد و همچون سکوی ثابت برای کار فضانوردان عمل می‌کنند.

مشخصات شاتل فضایی
سازه‌ قدرتمند مدارپیما در ارتفاع 185 تا 1100 کیلومتری (115 تا 610) پرواز می‌کنند و اجزای قطعات آن شامل: کاشیهای ضد حرارت ، دریچه ورود خدمه ، کابین پرواز و اتاقکهای خدمه ، دریچه ایمنی بال دلتا شکل، درپوش مخزن محصول دریچه بال ، سیستم مانور در مدار ، موتور اصلی سکان و کاهنده سرعت می‌باشد.
آزمایشگاه فضایی
آزمایشگاه فضایی آزمایشگاه مخصوصی است که درون مخزن محموله مدارپیما جای می‌گیرد تا با ایجاد فضای اضافی ، دانشمندان بتوانند در فضا آزمایش کنند. این آزمایشگاه بنا به نوع آزمایشهای هر سفر مجهز می‌شود، آزمایشگاه فضایی همچنین بخشهای رو بازی دارد که برای مطالعه فضا و زمین هستند. این آزمایشگاه متراکم از طریق مجرای هوابند به مدارپیما متصل می‌شود. تمامی مدارپیماها نامگذاری شده‌اند، اولین آنها به نام انترپرایز از نام سفینه فضایی مجموعه تلویزیونی استارترک اقتباس شد. انترپرلیز برای مقاصد آزمایشگاهی ساخته شده بود، ولی هیچگاه به مدار نرفت. هر چند که چندین بار در بالای یک فروند بوئینگ 747 پرواز کرد، در سال 1977 انترپرایز از ارتفاع 6700 متری (22هزار پایی) رها شد و سالم به زمین نشست. ناوگان کنونی 4 مدار پیما دارد: کلمبیا ، دیسکاوری ، آتلانتیک و اندور.
شاتل اینترپرایز
اینترپرایز (Enterprise) اولین شاتلی است که ایالات متحده آمریکا ساخت. در ابتدا به مناسبت دویستمین سالگرد تصویب قانون اساسی آمریکا قرار بود اسم آن را قانون اساسی (Constitution) بگذارند. اما بعد از مدتی با اعتراضات بسیاری روبرو شد بخصوص به دلیل جو خاصی که یکی از برنامه‌های تلویزیونی آمریکا به نام داستان علم در بین مردم درست کرده بود. افراد و کارکنان این برنامه طبق نامه‌ای سرگشاده به کاخ سفید ، تقاضای تغییر نام این شاتل را از قانون اساسی به اینترپرایز کردند و کاخ سفید نیز برای کاستن از کشمکشها و مسایل حاشیه‌ای دیگر ، قبول کرد که اولین شاتل فضایی آمریکا با نام اینترپرایز شناخته شود.

قرارداد ساخت آن در ۲۶ جولای سال ۱۹۷۲ امضا شد و تنها بعد از دو سال طراحیها تمام و اولین قدم برای ساخت کابین و جای خدمه آن شروع شد. در ۲۶ آگوست همان سال کار راه اندازی و ساخت بدنه اصلی نیز شروع شد. از حساسترین قسمتهای یک شاتل ، بالها و دم آن است که کار طراحی بال را به شرکت با تجربه (Grumman) واگذار کردند. شرکت گرومن سابقه‌ای طولانی در صنعت هوافضای آمریکا دارد و هم اکنون هواپیمایی چون بمب افکن B-2 را طراحی کرده است.

ساخت بالها در ۲۳ مه سال ۱۹۱۵ به پایان رسید و بالها را به پالمدیل (Palmdale) فرستادند. ساخت اینترپرایز در پایگاه هوایی ۴۲ (Rockwell) در پالمدیل در ایالت کالیفرنیا پیگیری می‌شد. در ۱۲ مارس ۱۹۷۵ کار ساخت شاتل کامل شد و سرانجام در ۱۷ سپتامبر ۱۹۷۶ از پایگاه پالمدیل خارج شد و در ۳۱ ژانویه ۱۹۷۷ از پالمدیل به ادواردز رفت. شاتل اینترپرایز در ناسا (NASA) با مشخصه OV-101 شناخته می‌شود. در پایگاه ادواردز در مرکز تحقیقات پروازی درایدن (Dryden) شروع به امتحان دادن و انجام آزمایشات و تستهای گوناگون چون فرود و برخاست (Takeoff and Landing) را انجام دهند. برنامه آزمایشی ALT قرار شد به مدت ۱۹ ماه به طول انجامد. ALT شامل آزمایشاتی چون قسمتهای دینامیکی و استاتیکی و پایداریهای فرود و برخاست است.
الحاق شاتل آمریکا
در 29 ژوئن سال 1995 میلادی شاتل فضایی آتلانتیک 5 فضانورد آمریکایی و 2 کیهان نورد روسی را به مسیر برد. پیش از آن چندین فضانورد روسی در مسیر ساکن بودند، این اولین الحاق شاتل با مسیر بود. یک سیستم الحاق مخصوص در مخرن محموله آتلانتیک نصب شده بود. بعد از 5 روز این شاتل به همراه 6 آفریقایی و 2 روسی به زمین بازگشت و 2 خدمه تازه نفس را برای مسیر باقی گذاشت.
دیپلماسی فضایی
الحاق شاتل با مسیر راه برای همکاریهای فضایی بین المللی در آینده هموار می کند. الحاق شاتل به مسیر بیست سال پس از اولین ملاقات فضای آمریکاییها و روسها اتفاق افتاد. در سال 1975 میلادی یک سفینه آپولو به مدت 47 ساعت به یک سایوز ملحق شد. شاتل به بار انداز واحد کریستال ملحق شد و این واحد بخاطر حفظ ثبات از محل همیشگی‌اش برداشته شده و موقتا به بار انداز عقبی واحد الحاق چند جانبه رابطه متصل گردید.

فاجعه چلنجر
در 28 ژانویه سال 1986 میلادی میلیونها ببیننده تلویزیون در سراسر جهان با وحشت شاهد انفجار شاتل فضایی چلنجر در کمتر از 2 دقیقه بعد از پرتابش بودند. این شاتل کاملا منهدم شد و همه 7 خدمه آن کشته شدند. یکی از آن خدمه به نام کریشیامک آلیف معلمی بود که قصد داشت از فضا شاگردانش را تعلیم دهد. تحقیق درباره این فاجعه آشکار نمود که عایق میان 2 بخش موشکهای تقویت کننده جدا شده بود و باعث نشت گاز و احتراق سفینه شده بود. بعد از این حادثه برنامه فضایی شاتل به مدت سه سال متوقف شد تا ایمنی آن بهبود یابد.
نیروی رایانه شاتل
امروزه اکتشافات فضایی بدون استفاده از نیروی رایانه غیر ممکن است. رایانه‌ها قادرند فضا را هدایت کنند، سیستمهای بی شمار فضا را بررسی و صحت عملکرد آنها را اعلام کنند. مرکز هدایت زمینی را در جریان وضعیت فضا پیماها مشخص کرده ، آنها را هدایت کنند. در نخستین پروازهای فضایی به اندازه امروز رایانه‌ها استفاده نمی‌شد؛ در حقیقت رایانه‌هایی که آن روزها برای هدایت فضاپیمای ایلات متحده آمریکا یعنی آپولو مورد استفاده قرار می‌گرفتند و نیرویی به اندازه رایانه‌های شخصی امروزی ما داشتند. کاوشگرهایی که در فاصله‌های دور دست کره زمین در فضا پرواز می‌کنند، با خود رایانه‌هایی را حمل می‌کنند که برای هدایت دوربینها و اندازه گیریهای مختلف برنامه نویسی شده‌اند.

رایانه‌ها قادرند اطلاعاتی که از کاوشگرهای فضایی بصورت علائم ضعیف رادیویی دریافت می‌کنند را به اطلاعات لازم و قابل فهمی تبدیل کنند. دانشمندان نیز به نوبه خود این اطلاعات را مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهند تا به نکات جدیدی در مورد اجرام آسمانی دست یابند. رایانه‌هایی که شاتل فضایی را هدایت می‌کنند جزء پیشرفته‌ترین رایانه‌ها محسوب می‌شوند.
چینی‌ها در فضا
حدود ۳۱ سال است که از اولین راهپیمایی انسان توسط آرمسترانگ بر روی سطح کره ماه می‌گذرد و هم اکنون کشور چین مایل است دست به انجام چنین کاری بزند. این حرکت چینیها در فضا باعث ایجاد رعب و وحشت بسیار در مجامع آمریکایی شده است؛ زیرا آنان عادت دارند که تکنولوژیهای فضایی را در انحصار کشور خود ببینند. حتی یکی از سناتورهای آمریکایی در یک سخنرانی گفته است: شما می‌دانید چینیها مشتاقند بر روی ماه بروند، ولی ما نمی‌خواهیم آنها به ماه دست پیدا کنند. حال چه گنجی بر روی کره ماه دیده شده که آمریکاییها اینقدر نسبت به این موضوع حساسند، خدا می‌داند. در هر صورت تمامی کشورهای جهان در انتظار پرتاب شاتل فضایی چینی هستند و تمامی ما هم امیدواریم که سرنوشتی مانند شاتل کلمبیا برای آنها رخ ندهد، زیرا فضاپیمای چینی با سرنشین است.

پروژه ALT با تستهای زمینی شروع شد از جمله تست تاکسی (Taxi) هواپیمای بویینگ ۷۴۷ حامل شاتل اینترپرایز بود تا مشخص شود برای برخاست (Takeoff) آن چه مسافتی با چه سرعتی باید پیموده شود تا از زمین بلند شود. تمامی این قسمتها با شاتل بی سرنشین انجام می‌شد و قرار بود تا هنگامی که شاتل اینترپرایز قابل اطمینان شد دیگر با سرنشین پرواز کند. بعد از آن پنج پرواز محدود (Captive) توسط اینترپرایز انجام شد و در آن اکثر سیستمها آزمایش شد و این آزمایش موفقیت آمیز بود. در برخی از پروازهای آزمایشی معمولا دو فضانورد نیز از طرف ناسا در شاتل حضور داشتند. بعد از صرف چنین وقتی تازه تصمیم به پرواز آزاد (Free Flight) با شاتل اینترپرایز را گرفتند و به دنبال آن تستهای دیگری چون تست لرزش (Flutter Test) نیز از OV-101 به عمل آمد.

البته با تکنولوژی کنونی طراحی شاتلها بسیار کمتر وقت و هزینه می‌برد، به عنوان مثال شاتل فضایی آتلانتیس (Atlantis) با وزنی حدود ۱۷۱هزار پوند در مدت بسیار کمی طراحی و ساخته شد. در تمامی پروازهای محدود و سه پرواز اولیه دم مخروطی شکل از بدنه شاتل جدا شده بود تا کمترین مقدار نیروی مقاوم (Drag) و کمترین لرزش بوجود بیاید، ولی در آخرین پروازش که در برنامه ALT قرار است دم مخروطی شکلی دوباره به آن ملحق شود. این دم مخروطی توسط ۱۱ قفل الکترونیکی بر روی اینترپرایز نصب می‌شود.

OV-101 اولین شاتلی بود که توسط آمریکا ساخته شد و به همین خاطر آزمایشات بسیار زیادی در عرض چندین سال از آن به عمل آمد به گونه‌ای که به مراکز تحقیقاتی چون مرکز پرواز فضایی مارشال (Marshall) ، مرکز فضایی کندی (Kennedy) و ... برده شد تا بدون نقص ساخته شود. در ۱۰ آوریل ۱۹۷۹، OV-101 به مرکز فضایی کندی رفت تا با راکتهای سوخت جامد و یک منبع داخلی آزمایش شود. سرانجام در ۱۶ آگوست همان سال به مرکز تحقیقات درایدن برگشت و در ۳۰ اکتبر به زادگاهش یعنی پالمدیل رفت. بین ماههای مه و ژوئن سال ۱۹۸۳ اینترپرایز به پاریس رفت تا در نمایش هوایی شرکت کند و بعد از آن در ۱۸ نوامبر سال ۱۹۸۵ از مرکز فضایی کندی به فرودگاه دالز (Dulles) واقع در واشنگتن رفت و دیگر پرواز نکرد.

در آنجا به موسسه اسمیتسونیان (Smithsonian) تحویل داده شد. شاتل اینترپرایز برای تست و آزمایش ساخته شده بود و هیچ گاه به مأموریتهای فضایی نرفت. اما بعد از آن با تجربه‌ای که آمریکاییها بدست آورده بودند شروع به ساخت شاتلهای متعددی چون شاتل کلمبیا کردند که اولین شاتلی بود که در مدار زمین قرار گرفت. کلمبیا در سال ۱۹۸۱ پروازش را انجام داد و بعد از آن چهار شاتل دیگر در عرض ده سال ساخته شدند که عبارتند از چلنجر (Challenger) که در سال ۱۹۸۲ ساخته ولی چهار سال بعد منهدم شد. سپس شاتل دیسکاوری (Discovery) در سال ۱۹۸۳ و بعد از آن شاتل آتلانتیس (Atlantis) در ۱۹۸۵ و سرانجام در سال ۱۹۹۱ شاتلی به نام ایندیورد (Endeavour) ساخته شد تا جایگزین شاتل منهدم شده چلنجر باشد.

مسابقه فضایی
مقدمه
اکتشافات فضایی با توسعه فن آوری راکتها امکان پذیر شد. این مسأله بخاطر رقابت ایالات متحده و اتحاد شوروی سابق در جنگ سرد به ناچار تبدیل به مسابقه‌ای بین دو قدرت شد. در ابتدا ، شورویها با قرار دادن اولین ماهواره در مدار زمین در سال 1957 میلادی و فرستادن اولین انسان به فضا در سال 1961، پیشتاز این میدان گردیدند. اما این ایلات متحده بود که در سال 1969 اولین انسان را بر سطح کره ماه فرود آورد.

چهارم اکتبر 1957: وقتی که اتحاد جماهیر شوروی اولین ماهواره مصنوعی به نام اسپرتینگ 1 را به فضا می‌فرستند، عصر فضا آغاز می‌گردد. این سفینه در مدار زمین قرار می‌گیرد.

سوم نوامبر 1957: اتحاد جماهیر شوروی ، سگی به نام لایکا را به سفینه اسپوتینگ 2 به فضا فرستاد.

1958: ایلات متحده ، اولین سفینه فضایی خود را به نام اکسپلورر 1 به فضا پرتاب می‌کند.

1959: سفینه اکتشافی شوروی ، به نام لونای 2 ، با سطح ماه تصادم می‌کند. لونای 3 به دور ماه می‌چرخد و اولین تصاویر از نواحی بسیار دور در اطراف ماه را مخابره می‌کند.

12 آوریل 1961: اولین سفر فضایی انسان ، توسط فضانورد شوروی ، یوری گاگارین انجام شد.

1962: رئیس جمهور ، جان اف کندی ، ایلات متحده را متعهد به فرود آوردن انسانی به سطح ماه تا قبل از پایان دهه ، یعنی 1970میلادی نمود.

30 فوریه 1962: جان گلن ، اولین فضانورد آمریکایی بود که با سفینه فرند شیپ 7 به دور زمین چرخید.

10 پوئیه 1962: اولین ماهواره مخابراتی تجارتی به نام تل استاربه فضا پرتاب شد. این ماهواره ، اولین تصاویر تلوزیونی را به آنسوی اقیانوس اطلس مخابره نمود.

1963: فضانورد شوروی، والنتیا ترشکف، اولین زن فضانورد شد.

1965: سفینه فضایی آمریکا ، مارنیر 4 ، اولین نمای نزدیک از سیاره مریخ را مخابره نمود. فضانورد شوروی ، آلکسی لئونوف ، اولین راهپیمایی در فضا را انجام داد، سه ماه بعد این راهپیمایی توسط ادوارد وایت آمریکایی تکرار شد.

1966: سفینه فضایی لونای 9 ، به سطح ماه فرود آمد و تصاویری را مخابره نمود.

1967: اولین تجربه شورویها در بر پا گردن اولین ایستگاه فضایی (سفینه‌ای که می‌تواند یک سال را در مدار سپری کند) با پرتاب سفینه سایوز شکل گرفت. این مأموریت با یک فاجعه به پایان رسید؛ وقتی که سفینه به هنگام برگشت به زمین اصابت نمود، سه فضانورد آمریکایی در آتش سوزی سکوی پرتاب موشک کشته شدند.

1968: در روز کریسمس ، فضانوردان آمریکایی ، اولین سفر فضایی انسان به دور مدار ماه را در آپولوی 8 انجام دادند.

20 ژوئیه 1969: فضانوردان آمریکایی ، نیل آرمسترانگ و ادوین آلدرین ، اولین انسانهایی بودند که با سفنه آپولوی 11 قدم به ماه گذاشتند.

1970: یک سفینه فضایی بدون سرنشین شوروی به نام لونای 16، به سطح ماه فرود آمد و با نمونه‌هایی از سنگهای کره ماه به زمین بازگشت.

1971: سفینه‌های فضایی شوروی ، تصاویری از مریخ مخابره نمودند.

1972: آخرین پرواز سرنشین دار در پروژه‌های آپولوی آمریکا توسط یوجین سرنان و هریسون اشمیت انجام شد.

1973: اسکای لب ، اولین ایستگاه فضایی آمریکا به فضا پرتاب شد.

1975: سفینه‌های فضایی آپولو و سایوز یکدیگر را در فضا ملاقات کردند. این اولین پروژه فضایی مشترک آمریکا و شوروی بود.

1976: سفینه فضایی وایکینگ آمریکا بر روی کره مریخ به دنبال نشانه حیات گشت. آنها همچنین ، خاک و آب و هوای مریخ را مورد مطالعه قرار دادند و نمونه‌هایی از سطح سیاره به همراه خود آوردند.

1977: ایالات متحده ، سفینه‌های فضایی وایجر 1 و 2 (vayagers) را به فضا پرتاب نمود تا تصاویری از دورترین سیارات بفرستند.
فرود بر سطح ماه
در ماه می 1961، جان. اف. کندی ، رئیس جمهور آمریکا ، کشور خود را متعهد ساخت که: «هدف انسان پیش از به پایان رسیدن این دهه (یعنی 1960 تا 1970میلادی ) ، فرود آمدن بر سطح ماه و به سلامت بازگشتنش به زمین است. آمریکا در سال 1969 به این هدف دست یافت.

1981: سفینه فضایی آمریکایی شاتل که می‌تواند پروازهای پیاپی به فضا انجام دهد اولین پرواز مداری خود را انجام داد. این بدان معنا بود که از این پس نیازی نبود تا برای فرستادن هر سفینه به فضا ،‌ یک موشک بکار رود و در انتهای مأموریت نابود شود، بلکه شاتلها بصورت پی در پی قابل استفاده بودند.

1983: رئیس جمهور آمریکا ، رونالدریگان ، طرح ابتکاری دفاع استراتژیک خود را مطرح می‌سازد تا سیستمهای ضد موشکی در فضا مستقر سازد.

28 ژانویه 1986: شاتل فضایی آمریکا چلنجر (Challenger) بعد از برخاستن منفجر و هر هفت سرنشین آن کشته شدند.

1986: اتحاد جماهیر شوروی سابق ایستگاه فضایی میر را به فضا پرتاب می‌کند. این ایستگاه فضایی که تا مدتها بعد بکار می‌رفت، برای بسیاری از مردم شوروی ، نمادی از موفقیت و قدرت دولت و ملت شوروی در جهان به حساب می‌آمد. نمادی که نشان از قدرت علمی و فناوری این کشور داشت. نگهداری ایستگاه فضایی ، کاری بسیار پر هزینه و با زحمات فراوان محسوب می‌شد. چنانچه آمریکائیها تا امروز ، 2006 ، ایستگاه مستقلی را ایجاد نکردند، بلکه ایستگاهی بین المللی و با همراهی چندین کشور صنعتی و روسیه ، به فضا فرستاده شد.

نخستین فضانوردان
مقدمه
آرامگاه 5 کیهان نورد در دیوار کرملین قرار دارد که مهمترین محل دفن یک فرد در شوروی سابق بود و فقط به قهرمانان درجه اول تعلق داشت. فضانوردانی که در دیوار کرملین دفن شده‌اند عبارتند از : یوری گاگارین ، ولادیمیر کمارف ، ویکتور پاتسایف ، گئورگی دابروسکی و ولادیسلاو ولکف. در بین این گروه فقط یوری گاگارین در حین یک تمرین قبل از سفر فضایی ضمن پرواز هواپیما کشته شد و به لحاظ اهمیت جهانی و ملی ، خاکسترش در دیوار کرملین دفن گردید. چهار کیهان نورد دیگر ، حین بازگشت به زمین کشته شدند.

یوری گاگارین
متولد 1934. وی نخستین فضانورد جهان بود و در سال 1961 سفر تاریخی خود را به انجام رساند. پس از اولین پرواز ، گاگارین مدتی به سفرهای تبلیغاتی پرداخت و بعد به عنوان عضو علی البدل پرواز سایوز 1 برگزیده شد. وی در سال 1968 حین یک تمرین هوایی کشته شد. در مورد مرگ وی شایعات بسیاری وجود دارد که علیرغم گذشت سالها هنوز پایان نیافته است. عده زیادی معتقدند که او قربانی یک توطئه شده است. اطلاعاتی که به تازگی از دفتر خاطرات ژنرال کامانین (مسئول نظامی تحقیقات فضایی و گروه کیهان نوردان شوروی در آن زمان) منتشر شده نشان می‌دهد ، گاگارین روحیه ماجرا جویی و خطر آفرینی زیادی داشت و برخلاف تبلیغات سابق که وی را فردی آرام و نرم اعلام می‌کرد.

او از کارهای هیجان انگیز که دیگران را به وحشت بیندازد خوشش می‌آمد و بارها به وی در این مورد تذکر داده شده بود اما او توجهی به تذکرات نمی‌داد و احتمال اینکه حادثه مرگش به علت یکی از این بی احتیاطی‌ها باشد وجود دارد. به هر حال آنچه از مطالب منتشره جدید بدست آمده نشان می‌دهد که چیزی از گاگارین و همراهش پس از سقوط هواپیما باقی نماند و مراسم به خاکسپاری خاکستر وی در دیوار کرملین یک کار تشریفاتی بود و فقط مقداری از خاکستر بجا مانده از هواپیما که احتمالا محل صندلی گاگارین بوده در دیوار قرار داده شد. مرگ گاگارین در 27 مارس 1978 اتفاق افتاد.

ولادیمیر کمارف
وی در سال 1927 به دنیا آمد و در اولین گروه کیهان نوردان شوروی در سال 1960 پذیرفته شد. نخستین ماموریت وی ، شرکت در پرواز تاریخی وسخد-1 به عنوان فرمانده پرواز بود که به همراه دو کیهان نورد دیگر انجام گرفت و در زمان خود سر و صدای زیادی به پا کرد. طبق اطلاعات منتشره از سوی ناسا (سازمان فضانوردی آمریکا) ، این کشور قرار بود تا چندی بعد نخستین سفینه دو نفره خود به نام جمینی را به فضا بفرستد. مسئولین سیاسی شوروی به دانشمندان فشار آوردند تا قبل از آمریکاییها وارد عمل شوند. آنها توانستند با ایجاد تغییراتی در سفینه‌های یک نفره نوع وستک و حذف لباس فضایی کیهان نوردان ، ناو یک نفره را تبدیل به سفینه سه نفره کنند و کمارف به همراه دو تن دیگر با آن راهی مدار زمین شدند.

به این ترتیب شوروی توانست قبل از آمریکا یک سفینه چند نفره را به فضا بفرستند. اما کمارف در سفر دوم ناموفق بود و چتر نجات سفینه‌اش پس از ورود به جو باز نشد و سایوز-1 سقوط کرد، ضمن آنکه کاملا درهم شکسته شد آتش گرفت و تا زمانی که گروه‌های نجات به محل فرود رسیدند چیزی جز چند کیلو آهن پاره باقی نمانده بود. فیلمهایی که به تازگی و سالها پس از این حادثه منتشر شده نشان می‌دهد که حتی بخشی از آهن پاره‌ها در زمین فرو رفته است. به همین دلیل جسدی از کمارف بدست نیامد و مقداری از خاکستر باقیمانده در محل فرود ، به عنوان خاکستر وی برداشته و طی مراسم رسمی در دیوار کرملین جای گرفت. سقوط سایوز-1 و کشته شدن کمارف در 24 آوریل 1967 اتفاق افتاد.

ویکتور پاتسایف ، ولادیمیر ولکف و گئورگی دابرولسکی
این سه تن ، سرنشینان سایوز-11 بودند که سفینه شان به ایستگاه مداری سالیوت-1 متصل شد و در حقیقت نخستین افرادی هستند که در یک ایستگاه فضایی اقامت داشتند. آنها رکورد اقامت فضایی را از 18 به 24 شبانه روز ارتقاء دادند. پس از پایان مأموریت روز 30 ژوئن 1971 و ضمن بازگشت به زمین بروز یک نقص فنی در سیستم آب بندی سفینه باعث خروج هوای داخل و کشته شدن هرسه کیهان نورد شد. الکسی لئونف فضانورد با سابقه روسیه طی مصاحبه‌ای چندی پیش افشا کرد پس از آنکه فضانوردان متوجه قضیه شدند ویکتور پاتسایف سعی کرد روزنه را با انگشتش ببندد اما نتوانست.

از آنجایی که در جریان برخورد سفینه به اقشار فشرده جو ارتباط ناو کیهانی با زمین بطور طبیعی قطع می‌شود، هیچکدام از افراد گروه نجات و مرکز کنترل پرواز از این حادثه با خبر نبودند. وقتی سفینه به زمین بازگشت و گروه نجات مشتاقانه به دیدار کیهان نوردان رفتند با اجساد آنها روبرو شدند. الکسی لئونف می‌گوید بدن آنها هنوز گرم بود و ما خیلی سعی کردیم با تنفس مصنوعی و یا شوکهای قلبی جان را به آنها بازگرداینم اما موفق نشدیم.

گئورگی دابرولسکی متولد 1928 ، ویکتور پاتسایف و ولادیسلاو ولکف متولدین 1935 بودند. اجساد آنها طی مراسم رسمی تشییع شد و بخشی از خاکستر آنها در دیوار کرملین قرار گرفت. این افراد تنها فضانوردانی هستند که در کرملین به اصطلاح به خاک سپرده شده‌اند. البته در این دیوار ، آرامگاه سرگئی کارالیف پدر کیهان نوردی شوروی نیز به چشم می‌خورد.

آلودگی فضا
بی‌توجهی بشر به طبیعت
بشر ، این هوشمند کیهان ، با پیشرفتهای علمی و متمدن شدن ، به طبیعت آسیب می‌رساند. گیاهان و درختان را به دلایل مختلف از بین می‌برد، فاضلابهای خانگی و صنعتی را به رودها و دریاها می‌ریزد، کارخانه‌ها و ماشینها و ... هوا را آلوده می‌کند و موارد بیشماری از این قبیل. بشر متمدن و دستاوردهایش علاوه بر اینکه آب و خاک و هوای زمین را آلوده کرده‌اند، پا را فراتر نهاده و فضا را هم آلوده نموده‌اند.

زباله‌های فضایی
ما هزاران شی را در فضا جا داده‌ایم. این اشیاء شامل ماهواره‌هایی است که دور زمین می‌گردند و اطلاعات را به زمین ارسال می‌کنند. ماهواره‌هایی هم وجود دارند که کار آنها متوقف شده ولی هنوز در فضا سیر می‌کنند. برخی ماهواره‌ها منفجر شده یا با همدیگر تصادم کرده‌اند و در هر بار که این اتفاق افتاده به قطعات کوچکی تقسیم شده‌اند. در واقع ، ایالات متحده آمریکا در نظر داشته است که برخی از این ماهواره‌های از کار افتاده را برای آزمایش تجهیزات پروژه جنگ ستارگان منهدم کند.

فقط ماهواره‌ها نیستند که در فضا وجود دارند، ماهواره‌ها را موشک به فضا برده است لذا قطعات موشکی نیز در فضا وجود دارند. با پرتاب هر موشک به فضا مقدار بیشتری زباله در مدار زمین جمع می‌شود و این امر خطر برخورد فضاپیماها را به همدیگر در آینده بیشتر می‌کند.
گردش زباله‌ها در فضا
زباله‌های مدار نزدیک زمین مجددا به جو زمین بر می‌گردند، تکه‌های کوچکتر می‌سوزند و تکه‌های بزرگتر همانند ایستگاه فضایی SK lob در سال 1979 ، در زمین فرود می‌آیند. در فاصله‌های دورتر از زمین ، زباله‌ها برای سالها در مدار باقی می‌مانند، ولی بطور بی‌حرکت. اگر این اشیا نسبت به زمین بی‌حرکت می‌ماندند، حضورشان در فضا هیچ خطر مهمی در بر نداشت. چون حجم فضا واقعا بزرگ است و جای کافی برای این اشیا دارد.

ولی اگر آنها بی‌حرکت می‌بودند، به زمین می‌افتادند. این اشیا در فضا مانده‌اند. چرا که با سرعتهایی تا 8 کیلومتر در ثانیه حول زمین می‌گردند. با این سرعتها هر شی در فضا به منزله یک گلوله است و در بیشتر موارد ، خطرناکتر از گلوله‌ای است که از تفنگ شلیک می‌کنیم. هر بار که ماهواره‌ای منهدم می‌شود، در حدود یک هزار قطعه حجیم بوجود می‌آید که همه آنها به دور زمین می‌گردند.

خطرات زباله‌های فضایی
حدود 7000 جرم آسمانی در حال گردش در فضا هستند که بدلیل بزرگی بوسیله رادار ردیابی شده‌اند. از این تعداد تنها حدود 400 مورد را ماهواره‌های فعال تشکیل می‌دهند. تکه‌های زیادی از زباله‌ها هم وجود دارند که آنقدر کوچک هستند که قابل ردیابی نیستند. اما همین تکه‌ها برای ایجاد خطر به اندازه کافی بزرگ هستند و قادرند به فضاپیما آسیب برسانند. همچنین میلیونها قطعه ریزتر نیز وجود دارند که شناسایی نشده‌اند. وجود این اشیا ناچیز هم نگران کننده است. چرا که با سرعت چند کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کنند.

در ژوئن سال 1983 ، یک ریزه ماده به اندازه اینچ (کوچکتر از آنکه بتوان دید) به پنجره شاتل فضایی چلنجر برخورد کرد. در این آتصادم تکه‌ای از شیشه کنده شد و سوراخ کوچکی به قطر یک دهم اینچ در پنجره بر جای ماند. شاید این واقعه چندان مهم به نظر نیاید ولی این سوراخ پنجره را چنان معیوب کرد که لازم شد پیش از پرواز مجدد شاتل ، با هزینه 50000 دلار پنجره را تعویض کنند. اگر شی بزرگتری با شاتل برخور می‌کرد، شاید فاجعه چلنجر 2.5 سال زودتر از انفجاری که هفت سرنشین آن را کشت، پیش می‌آمد.
گسترش آلودگی فضا
آلودگی فضا و زباله‌های فضایی روز به روز بیشتر می‌شود. آمریکا ، روسیه و کشورهای دیگر پرتاب اشیا به فضا را ادامه می‌دهند. قطعات معلق در فضا بطور مداوم افزایش می‌یابد و این امر وقوع انفجارها و تصادمات بیشتری را ممکن می‌سازد. اگر قطعه معلق به جای بسیار مهمی از ماهواره برخورد کند، شاید ماهواره کاملا از کار بیافتد. لذا باید به منظور بالا بردن دوام ماهواره‌ها را مستحکم‌تر ساخت. این یعنی استفاده از مواد بیشتر در ساخت ماهواره‌ها و بکاربردن هزینه مضاعف در پرتاب آنها.

برخی تخمین می‌زنند که تعداد قطعات زباله در فضا هر ده سال چهار برابر می‌شود. یعنی با این روال شاید روزی فرا رسد که فضا چنان آکنده از این قطعات باشد که پروازهای فضایی از میان انبوه زباله‌های فضای پیرامون زمین ، با احتمال خطرات فراوان صورت گیرد.
چه باید کرد؟
•آیا باید تعداد ماهواره‌های پرتابی را کاهش دهیم تا پیشگیری قبل از درمان کرده باشیم؟
•آیا می‌توانیم برای جلوگیری از انفجارها و برخوردها اقداماتی انجام دهیم؟
•آیا می‌توانیم اشیاء معلق در فضا را متوقف کنیم؟
•حتی اگر پاسخ سوالات فوق مثبت باشد، خطر کاملا برطرف نمی‌شود بلکه فقط افزایش آن کند می‌شود. بهترین چاره این است که به فکر روشی برای پاک کردن مداوم فضا باشیم. به عبارت دیگر ، باید فضا را با جارو برقی تمیز کنیم!
•آیا امکان ایجاد چنین سیستمی وجود دارد؟

فیزیک فضا
فیزیک فضا (Spase Physics)
نگاه اجمالی
انسان کنجکاو همواره در جریان پیشرفت علوم مختلف از فضای بالای سر خود غافل نبوده ‌است. و تلاش فوق‌العاده زیادی را جهت گشودن اسرار آن انجام داده‌است. انواع ماهواره‌های فضایی ، سفینه‌های فضایی ، تلسکوپهای گوناگون از جمله ابزار و وسایلی هستند که در این راستا توسط انسان ایجاد شده‌اند.

فیزیک فضا یکی از این شاخه‌های علم فیزیک است که تا اندازه‌ای پاسخگوی هزاران سوال موجود در ذهن بشر در مورد فضا می‌باشد. بخشی از فیزیک فضا که در آن اجرام آسمانی مورد مطالعه قرار می‌گیرد، مکانیک سماوی است. در این بخش نیروهای موثر بر حرکت اجسامی نظیر سیارات ، ماهواره‌ها و پروپهای مصنوعی مورد مطالعه قرار می‌گیرد.
قوانین کپلر
در سال 1619 ، کپلر در مورد حرکت سیارات سه قانون اساسی خود را با استفاده از مشاهدات تیکو براهه بیان کرد. قوانین کپلر که پایه و اساس قوانین نیوتن و مکانیک کلاسیک برای حرکت سیارات است، عبارتند از :

•حرکت سیارات به ‌دور خورشید در یک مدار بیضوی انجام می‌گیرد که خورشید در یکی از کانونهای آن بیضی قرار دارد.
•مدار یک سیاره به ‌دور خورشید ، سطحی را تشکیل می‌دهد که این سطح جاروب شده توسط خط واصل بین سیاره و خورشید با زمان حرکت سیاره نسبت مستقیم دارد.
•نسبت بین مربع دوره تناوب گردش هر سیاره و مکعب نصف محور بزرگ مدار بیضوی ، در مورد هر سیاره منظومه شمسی عدد یکسانی است.
فیزیک اتمسفر
فیزیک فضا یک علم بسیار جدید است. با وجود این یک تکنولوژی مهم سبب حل بسیاری از ناشناخته‌های قبلی بوده ‌است. محیط ، فضایی از اندرکنش‌های زیادی مانند نیروی گرانشی ، ماگنتواستاتیک ، الکترواستاتیک ، الکترومغناطیس و ... ، نسبت به زمان تغییرات مهمی را نشان می‌دهد که طبیعت ترکیب و توزیع ماده ، دمای گاز بین ستاره‌ای را تغییر می‌دهد.

در فیزیک اتمسفر پارامترهای مهم معین در هر نقطه از اتمسفر مانند فشار ، چگالی ، دما ، میدان مغناطیسی زمین ، میدان الکتریکی ، تابش الکترومغناطیسی موجود در اتمسفر ، ذرات باردار و شهاب سنگها مورد مطالعه قرار می‌گیرند.
برهمکنش نور خورشید با اتمسفر
انرژی تابش خورشیدی در مسیر فاصله خورشید تا زمین در اثر برخورد با گازهای موجود در اتمسفر زمین در فرایندهای مختلفی شرکت می‌کند. در اثر این فرایندها قسمت اعظمی از تابش خورشیدی که برای انسان و موجودات زنده زیان ‌آور است، جذب می‌گردند. تعدادی از این پدیده‌های برهمکنشی عبارتنداز:

•جذب تابش در اتمسفر: در اتمسفر زمین عناصری مانند اوزن ، اکسیژن ، ازت ، هلیوم ، گاز کربنیک ، هیدروژن و گازهای دیگر وجود دارد. همچنین می‌دانیم که امواج الکترومغناطیسی از ذراتی به‌ نام فوتون تشکیل شده‌اند. این فوتونها بعد از گسیل از خورشید توسط عناصر موجود در جو زمین تحت فرایندهای مختلف مانند پدیده فوتوالکتریک ، اثر کامپتون و ... جذب می‌شوند.
•پدیده یونش: در اثر برهمکنش فوتون با گازهای موجود در جو زمین ، این گازها یونیزه می‌شوند. اتمهای یونیزه دوباره در اثر برخورد با الکترونهای موجود در اتمسفر در فرایند ترکیب مجدد شرکت می‌کنند. این فرایندها همچنین در جو زمین انجام می‌شوند. یکی از نتایج این فرایندها ایجاد پلاسما در اتمسفر می‌باشد.
تابش فیزیک امواج کوتاه خورشیدی
اکنون تکنولوژی پژوهشهای فضایی توسعه یافته ‌است و اطلاعات غیر مستقیم تابش خورشیدی که موجب یونش می‌شوند، به حد کافی مورد مطالعه قرار گرفته است. اطلاعات اولیه حاصل از پرتاب موشکها ، اشعه ایکس تابشی ناشی از خورشید ، ، خطوط طیفی لیمن ذره آلفا را نتیجه داده ‌است. با دستگاههای مجهزتر می‌توان طیف فیزیک امواج کوتاه خورشید را عکسبرداری کرد و اثر فوتوالکتریکی را با موشکها مشاهده کرد.
پدیده‌های بارز فیزیک فضا
•فروغ آسمانی: آسمان شب سیاه کاملا تاریک نیست. ستارگان ، سیارات ، نور منطقه البروجی و ماه هر کدام سطح زمین را روشن می‌کنند. در عرضهای بالاتر شعله‌های شفق و سوسوزدن در سراسر آسمان وجود دارد و این پدیده‌ها بر حسب اقتضا در عرضهای متوسط زمین ظاهر می‌شوند. اتمسفر سیاره در پی این اثرات تابش می‌کند، که این تابش را فروغ آسمانی می‌گویند.
•شفق قطبی: در عرض‌های بالای زمین ، آسمان شب گاهی به صورت ناگهانی و به شکل متحرک روشن می‌شود که این درخشش‌ها را شفق قطبی می‌گویند. این درخشش‌ها شفاف هستند و می‌توان ستارگان را از داخل آنها مشاهده کرد. اغلب درخشندگی آنها به اندازه‌ای است که با نور آنها می‌توان نوشته‌ای را مطالعه کرد. معمولا در ٍ