ایستگاه فضایی میر (2) | هوافضای جوان

ایستگاه فضایی میر (۲)

در ایستگاه فضایی میر (۱) به معرفی و آشنایی با اجزای اصلی و ماژول‌های مختلف میر پرداختیم، در ادامه قصد داریم سایر اجزاء این ایستگاه بزرگ را معرفی کنیم. با ما همراه باشید.

سایر اجزاء

میر به عنوان یک ایستگاه فضایی بزرگ و چند کاربره، علاوه بر ماژول‌های چندگانه از اجزاء و زیر سامانه‌های متنوعی تشکیل شده بود که در کنار یکدیگر وظیفه اجرای ماموریت‌های محوله را در طی این بازه ۱۵ ساله بر عهده داشتند.

اجزاء خارجی

افزون بر ماژول‌های تحت فشار، میر ترکیبی از تعداد نسبتا زیادی از اجزای خارجی بود که وظایف مختلفی را برعهده داشتند. بزرگترین آنها تیر Sofora است که یک داربست خرپایی با ساختاری شامل ۲۰ جز می‌باشد که در زمان مونتاژ ۱۴ متر از محل نصب شدنش بیرون زده و بر روی K-vant1 نصب شده بود. یک سامانه رانشی در انتهای Sofora نصب شده که جهت تقویت تامین کننده‌های نیروی سیستم کنترل دوران طولی ایستگاه به کار می‌رود. این افزایش فاصله بازوی جلوبرنده باعث کاهش ۸۵ درصدی مصرف سوخت جهت اصلاح مداری ایستگاه می‌شود. Rapana تیر دیگری بود که در انتهای ماژول K-Vant1  نصب شد. این تیر یک نمونه کوچک از ساختار مورد نظر جهت استفاده در میر برای نگه داشتن آنتن‌های سهمی‌وار بزرگ که دور از بدنه قرار دارند (باطول ۵ متر) است.

onufriyenko-sofora-eva

فضانورد در حال کار بروی Sofora

800px-mir_unpressurised_elements

بازوی Sofora در پشت آرایه خوشیدی عمودی نمایان است

سیستم رانش

هسته میر از یک سیستم رانش با عنوان ODU، بهره می‌گرفت. این سیستم دو موتور سوخت مایع تصحیح مداری از نوع S5.79 را شامل می‌شد که قادر به تولید ۳۰۰ کیلوگرم تراست بودند. ۳۲ تراستر کوچک که هر کدام نیرویی معادل ۱۲.۵ کیلوگرم تراست تولید می‌کردند، وظیفه ایجاد حرکت‌های سمتی و عرضی را بر عهده داشتند. همه این موتورهای سوخت مایع از چهار منبع شامل دو منبع ذخیره سوخت و دو منبع دیگر حاوی اکسید کننده، تغدیه می‌شدند. همچنین برای ایجاد فشار در مخازن، گاز نیتروژن بکارگیری شده بود. موتور S5.79 که AKA KRD-79 نیز نامیده می‌شود در نسل دوم ایستگاه‌های برنامه DOS، سالیوت ۶ و ۷ با موفقیت بکارگیری شده بود و بعدها هم در ماژول زوزدا ایستگاه فضایی بین المللی مورد استفاده قرار گرفت. این موتور براساس موتور تصحیح مداری ۱۱D426 ساخته شده و ویژگی‌های جدیدتری به آن افزوده شده بود. نمونه تکامل یافته این موتور نیز با عنوان S5.80 در برنامه‌های مختلفی از جمله سایوز و ماژول‌های ایستگاه فضایی بکار گرفته شد.

تامین انرژی

صفحات فتوولتاییک به منظور تامین انرژی از نور خورشید در میر مورد استفاده قرار گرفت. این ایستگاه از منبع تغذیه ۲۸ ولت DC بهره می‌گیرد که جریان‌های ۵ – ۱۰ -۲۰ – ۵۰ آمپری را برای شارژ باتری‌های نیکل کادمیم فراهم می‌آورد. صفحات خورشیدی ایستگاه در مدت ۱۱ سال نصب شده‌اند که دیرتر از برنامه ریزی‌های به انجام رسیده است. دو صفحه اولی که به طور همزمان در کنار هسته اصلی پرتاب شدند ۳۸ متر مربع مساحت داشتند و در مجموع ۹ کیلو وات انرژی تولید می‌نمودند. سومین صفحه‌ای که در سال ۱۹۸۷ با کوانت پرتاب شد و بر روی بخش مرکزی نصب گردید ۲۲ متر مربع مساخت داشت و بیش از ۲ کیلووات توان را فراهم می‌کرد. کوانت۲ نیز با دو پنل ۱۰ متری، میزان انرژی در حدود ۳.۵ کیلووات به ازای هر صفحه را تامین می‌کرد.

صفحات با استفاده از سنسورها و موتورهای نصب شده روی آنها جهت نور خورشید را با یک درجه آزادی و در محدوده‌ای بیش از ۱۸۰ درجه دنبال می‌کردند. خود ایستگاه نیز مجبور بود برای بدست آوردن بیشترین بازدهی نوری صفحات، به سمت خورشید متمایل شود. زمانی که ایستگاه وارد سایه زمین می‌گشت صفحات در زاویه بهینه پیش بینی شده قرار می‌گرفتند تا با خروج ایستگاه از سایه زمین یک مرتبه در معرض نور خورشید قرار گیرند. تا زمانی که ایستگاه وارد روز شود و صفحات بیشترین بازده خروجی خود را بدست بیاورند.

کنترل مداری

میر در یک مدار تقریبا دایروی با حضیض ۳۵۴ کیلومتر و ارتفاع اوج ۳۷۴ کیلومتر قرار داده شده بود. ایستگاه در این مدار با سرعت ۲۷۰۰۰ کیلومتر بر ساعت گردش کرده و ۱۵.۷ دور در یک روز طی می‌نمود. هنگامی که ایستگاه به علت پسای اندک اتمسفر ارتفاعش را از دست می‌داد، احتیاج به ارتقا ارتفاع به ارتفاع بالاتری را داشت که این امر بوسیله ادوات جبران کننده شامل دو سامانه رانشی تصحیح داری انجام می‌گرفت. در طول برنامه شاتل- میر این وظیفه بوسیله شاتل‌های آمریکایی انجام می‌شد.کنترل ارتفاع مداری به طور مستقل توسط مجموعه‌ای از سنسورهای افقی خارجی با استفاده از دو مکانیزم انجام می‌شد و مجموعه‌ای از ۱۲ ژیروسکوپ چرخنده با دور ۱۰ هزار دور بر دقیقه جهت گیری و موقعیت ایستگاه را حفظ می‌کرد. زمانی که ارتفاع ایستگاه احتیاج به تغییر داشت ژیروسکوپ‌ها به طور موقت در حین انجام این فرایند غیر فعال شده و جلوبرنده‌ها جهت رسیدن به ارتفاع جدید فعال می‌شدند.

این روش تغییر موقعیت بنابر ضرورت‌های آزمایشگاهی نیز انجام می‌گرفت. به عنوان مثال، مشاهده زمین و اجرام آسمانی احتیاج به تجهیزات ثبت تصاویری داشتند که مدام به سمت هدف جهت‌گیری شده باشد. بنابراین ایستگاه جهت امکان پذیر کردن این کار موقتا به سمت هدف متمایل می‌گشت و بالعکس این فرایند، هنگام آزمایش‌های آنالیز مواد لازم بود که تکان‌های درون ایستگاه حداقل شود، به همین باید ایستگاه برای پایداری بیشتر در جهت شیب جاذبه زمین متمایل می‌شد.

ارتباطات

ارتباط رادیویی، امکان سنجش از راه دور و و تبادلات علمی بین میر و مرکز کنترل ماموریت (RKA  (Mission Control Centre که در روسیه قرار داشت را فراهم می‌نمود. سامانه‌های رادیویی در نظر گرفته شده این امکان را برای خدمه میر ایجاد کرده بودند که با مرکز زمینی در هر لحظه ارتباطات صوتی و تصویری داشته باشند. به همین منظور میر به تعدادی از سیستم‌های ارتباطی قوی برای مقاصد مختلف مجهز شده بود. این ایستگاه بوسیله آنتن لیرا که بر روی هسته مرکزی نصب شد مستقیما با زمین ارتباط برقرار می‌نمود. ارتباط بین فضانوردان در راهپیمایی‌های فضایی و همچنین برقراری ارتباط در هنگام اتصال یا انفصال بین سفینه‌های جدید مانند سایوز، پراگرس و شاتل با عرشه نیز با بهره گیری از رادیو باند UHF صورت می‌پذیرفت.

russian_mission_control_center

مرکز کنترل ماموریت میر

شرایط بی وزنی

در ارتفاع مداری میر نیروی جاذبه ۸۸ درصد نیروی معمول در سطح دریا بود. سقوط آزاد دایمی ایستگاه موجب ایجاد یک احساس بی‌وزنی در فضانورادن می‌شد. اگرچه این احساس بی‌وزنی حالات گرانش صفر نبوده و معمولا با اصطلاح microgravity شناخته می‌شود. بنابراین این وضعیت، بی‌وزنی کامل نیست و تحت تاثیر ۵ اثر جداگانه قرار دارد:

  • پسای ناشی از باقیمانده اتمسفر
  • شتاب ارتعاشی ناشی از سیستم‌های مکانیکی و خدمه درون ایستگاه
  • اصلاحات مداری بوسیله ژیروسکوپ درونی یا جلوبرنده‌ها
  • نیروهای جزر و مدی
  • تفاوت در سطح مداری بین نواحی مختلف درون ایستگاه

سیستم پشتیبان زندگی

سیستم محیطی و پشتیبان زندگی در میر، وظایف کنترل فشار هوا، تشخیص آتش سوزی، سنجش سطح اکسیژن، مدیریت ضایعات و مدیریت منابع آب را بر عهده داشت. اولویت این سیستم کنترل جو ایستگاه بود و از زیر سیستم Elektron برای تولید اکسیژن درون ایستگاه استفاده می‌کرد. کربن دی اکسید بوسیله زیر سیستم Vozdukh از هوا جدا شده و بقیه گازهای ناشی از متابولیسم‌های انسانی مثل متان و آمونیوم حاصل از تعریق بوسیله فیلترهای زغال فعال حذف می‌شدند. این سیستم این قابلیت را داشت تا با نگه داشتن فشار داخل ایستگاه به میزان ۱۰۱.۳ کیلو پاسکال، شرایط مطلوبی را برای زندگی فراهم آورد. این سیستم‌ها در حال حاضر در ایستگاه بین المللی عملیاتی می‌باشند.

سرانجامِ میر

میر هزینه نگهداری بالایی داشت. در سال‌های پایانی عمر میر، طرح‌هایی ارائه شد تا از آن به عنوان ایستگاه ارتباطی استفاده شود، اما کارشناسان نظرشان عدم داشتن ایمنی میر بود و بازگشت قطعات به زمین نیز هزینه‌های زیادی به همراه داشت. سرانجام ماموریت ایستگاه پرآوازه میر در مارس ۲۰۰۱ به پایان رسید و طی یک برنامه ریزی ارتفاع آن کاهش پیدا کرد و پس از وارد شدن به جو متلاشی شد و قطعات آن همچون شهاب سنگ‌هایی در دل اقیانوس آرام، آرام گرفت.

earth__mir_sts-71

نمایی زییا از میر در فضا

mir_reentry_photo

لحظه پایان میر

منبع:

https://en.wikipedia.org/wiki/Mir


پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.