فضاپیمایِ آپولو | هوافضای جوان

فضاپیمایِ آپولو

اصطلاحِ ” مگه می خوای آپولو هوا کنی” رو تا حالا شنیدید؟! این اصطلاح رو وقتی به کار می برند که یه نفر فکر می کنه داره کارِ خیلی سختی انجام می ده و بقیه اینو می گن تا بفهمه که کارش اونقدرها هم سخت نیست. یعنی یه جورایی آپولو هوا کردن شده نمادِ سختیِ کار. اما چرا؟ چرا باید فضاپیمایی که مالِ کشور ما نیست بتونه انقدر تاثیر گذار باشه و خودش رو تویِ یکی از ضرب المثل های ما جا بده؟ شاید دلیل این موضوع سر و صداییِ که این فضاپیما تو دهه ی هفتمِ قرن بیستم به پا کرد. اینکه تو اون سال ها یه کشور ادعا کنه که تونسته با یه فضاپیما به ماه بره، چیزِ کمی نیست و نشون دهنده ی تکنولوژیِ بالای اون فضاپیماست. در این متن سعی شده که تا جایِ ممکن شما رو با این فضاپیما و تکنولوژیی که در ساخت اون به کار رفته آشنا کنیم.

فضاپیمای آپولو

شکل (۱) این فضاپیما رو نشون می ده. اون قسمتی که پایه بهش متصل شده، ماه نشین(LM)، قسمتی که شبیهِ یک مخروطه مدول فرماندهی(CM) و قسمت استوانه ای شکل مدول سرویسه(SM). ماه نشین بعد از رسیدن به مداری حولِ ماه از دو قسمت دیگه جدا می شه و روی سطح ماه فرود می یاد. در ادامه با جزئیات هر بخش بیشتر آشنا می شیم.

Apollo 11 spacecraft

شکل(۱)

 

مدول فرماندهی

این قسمت جاییه که فضانوردها در اون زندگی می کنند! یکی از فضانوردان تمام مدت ماموریت رو اونجا می مونه و دو نفر دیگه، بخشی از ماموریت رو در ماه نشین می گذرونند. در شکل(۲) می تونید تصویر این قسمت، که متعلق به آپولو ۱۴ رو ببینید.

arlomidgett-apollo14-command-1600

شکل(۲)

در هنگام پرتاب هر سه فضانورد روی یک نیمکت می نشینند و بعد از پرتاب می تونند اونو جمع کنند. در این مدول ۶۴ متر مکعب فضای قابل زندگی برای فضانوردان وجود داره.

سطح داخلی این بخش از ورقه های آلمینیوم و سطح خارجیِ اون از یک محافظ حرارتی از جنسِ فولاد ضدِ زنگ که با رِزین اندود شده ساخته شده. اگه در اطراف مدول فرماندهی از محافظ حرارتی استفاده نمی شد، فضانوردان نمی تونستند از فاز ورود به اتمسفر جونِ سالم به در ببرند.

سه دریچه روی این قسمت قرار داره که دو تا از اونها برای رفتن از مدول به خارج از فضاپیما و دریچه ی دیگه برای رفتن از مدول فرماندهی به ماه نشین استفاده می شه.

مدول سرویس

این مدول شمال ۶ قسمته. این قسمت ها عبارتند از سیستم پیشران، تانک هایِ سوخت، تانک حاویِ هلیوم که برای افزایش فشار سوخت مورد استفاده قرار می گیره، پیل های سوختی و تانک های اکسیژن و هیدروژن. پیل های سوختی اکثر انرژی مورد نیاز فضانوردان در طول سفر رو تامین می کنند اما، مدول سرویس و مدول فرماندهی باطری هایی رو هم برای تامین انرژی با خودشون حمل می کنند. در اکثر ماموریت ها مدول سرویس و مدول فرماندهی متصل بهم باقی می مونند چون مدول فرماندهی برای اجرای اکثر فعالیت هاش وابسته به مدول سرویسه، بنابراین بعضی ها این دو مدول رو در کنار هم و با نام مدول فرماند۸ی و سرویس به کار می برند، اما لازمه بدونید که مدول سرویس، برعکسِ مدول فرماندهی یکبار مصرفه و این دو قسمت قبل از ورود فضاپیما به زمین، از هم جدا شده و مدول فرماندهی تنها به زمین بر می گرده.

ماه نشین(lunar)

به بخشی از فضاپیمای آپولو که ظرفیت حمل دو فضانورد رو داره و همونطور که گفته شد، وقتی فضاپیما در مدار ماه قرار گرفت، از دو بخش دیگه جدا می شه و روی ماه می شینه، ماه نشین می گویند.

می شه گفت که قبل از طراحی ماه نشین در آمریکا، هیچ یک از سفینه های فضایی ساخته شده واقعا فضاپیما نبودند، چون اونها بخشی از ماموریتشون رو در درون اتمسفرِ زمین می گذروندند و باید در طراحی اونها ملاحظات آیرودینامیکی مد نظر قرار می گرفت، اما تمام ماموریت ماه نشین در خلا بود. اولین نمونه های ماه نشین ۱۰ تن وزن داشتند. یه قسمت کره مانند که در بالایِ اون یک پرت برای اتصال ، در جلوی اون یک خروجی برای اینکه فضانوردن به ماه دسترسی پیدا کنند و پنجره ای برایِ اینکه خلبان بتونه به درستی فرود بیاد، تعبیه شده بود. ابتدا به نظر می رسید که ماه نشین باید سه پایه داشته باشه، اما طراحان بعدا به این نتیجه رسیدند که سه پایه برای فرود روی یه سطح ناهموار کافی نیست و پنج پایه مناسب تره اما، در نهایت برای پایین آوردنِ وزن، چهار پایه انتخاب شد.

۲ سال طول کشید تا بالاخره نسخه ای از ماه نشین آماده بشه که واقعا بتونه روی ماه فرود بیاد. این نسخه از دو بخش نزول و صعود تشکیل شده  که در زیر در موردشون بیشتر توضیح می دیم.

قسمت نزول

این قسمت به شکل یک جعبه است، و همونطور که از اسمش پیداست وظیفه ی فرود رو بر عهده داره. چهارپایه به این قسمت ه. این پایه ها توانایی جذب انرژیِ حاصل از برخورد با ماه رو دارند. این قسمت دارای یک موتوره که انرژیِ لازم برای رسیدن از مدار به سطح ماه رو تامین می کنه، همچنین به ماه نشین اجازه می ده که بالاتر از سطح ماه پرواز ایستایی انجام بده تا خلبان بتونه مکان مناسب برای فرود رو انتخاب کنه. تراست این موتور قابل کم و زیاد شدنه. شکل (۳) این موتور رو نشون می ده. با کمک این شکل می تونید سایز این موتور، موتور قسمت صعود ( که در ادامه در موردش توضیح داده می شه) و موتور مدول سرویس رو با هم مقایسه کنید.

i4-9

شکل (۳)

در شکل(۴) می تونید کل قسمت نزول رو ببینید. به نربونی که برای پایین اومدنِ فضانوردان بر روی ماه رویِ یکی از پایه ها قرار داده شده، توجه کنید.

apollo_11_lunar__module_eage__dragon_11008_48th_descent_stage_

شکل(۴)

قسمت صعود

بر روی قسمت نزول، بخش صعود قرار داره. در این بخش طراحان تلاش زیادی برای کاهش وزن ماه نشین کردند، اولا شکل کروی به استوانه تبدیل شد، پنجره های بزرگ و سنگین تبدیل به پنجره های کوچیکِ مثلث شکل شدند و حتی فضانوردان دیگه صندلی نداشتند! بلکه باید در کنار هم می ایستادند و ماه نشین رو کنترل می کردند. شکل(۵) یک نقاشیه که وضعیت فضانوردان در ماه نشین رو نشون می ده.

c150b

شکل(۵)

شاید باورتون نشه ولی کاهش وزن ماه نشین اونقدر مهم بود که طراحان می خواستند از نردبونِ طنابی برای رسوندنِ فضانوردان به قسمت اتصال( یعنی بالای ماه نشین) استفاده کنند! البته در نهایت نردبون آلمینیومی جایگزینِ این ایده شد، اگر چه این نردبون هم شل و ول تر از اون بود که بتونه وزن کامل فضانوردان رو روی زمین تحمل کنه! این قسمت، همچنین مجهز به یک موتوره، که انرژی لازم برای رفتن از سطح ماه به مدار رو تامین می کنه. این موتور تراست ثابتی رو تولید می کنه. جزءِ لوله مانندی که تو شکل(۷) می بینید، خروجیِ گازهای این موتوره. اما چرا قسمت صعود به موتور نیاز داره؟ مگه موتور قسمتِ نزول برای هر دویِ اونها کافی نیست؟ دلیل این موضوع اینه که بعد از انجام تحقیقات، قسمت صعودی به تنهایی به مدار بر می گرده و قسمت نزولی بلااستفاده روی ماه باقی می مونه. شکل (۶)  موتور رو به طور کامل نشون میده.

LMAE_USSRC_2007_RK_1

شکل(۶)

درسته که قسمت صعودی تو این مرحله جون سالم به درد برد! اما بعد از منتقل شدنِ فضانوردها به مدولِ فرماندهی این قسمت هم در فضا رها می شه!

ماه نشین، روی سطح ماه

بعد از شش سال بالاخره ماه نشین با آپولو۵ و البته بدون سرنشین به فضا پرتاب شد و یک سال بعد، ماه نشین به همراه آپولو ۹ به صورتِ آزمایشی انسان ها رو به مدار زمین برد. عکسی از این ماه نشین در شکل (۷) دیده می شه. این عکس توسط مدول فرماندهی و سرویس گرفته شده. بعد از چند عملیات آزمایشیِ دیگه، این ماه نشین در آپولو ۱۱ تونست بالاخره روی ماه بشینه.( برای اطلاعات بیشتر در موردِ زمان بندی ها و جزئیات هر کدوم از ماموریت های آپولو به ماموریت سفر به ماه مراجعه کنید.)

lunar apollo 9

شکل(۷)

شکل (۸) هم ماکتی از ماه نشین رو به با تمامِ بخش ها نشون می ده.

scale-model-lunar-module

شکل(۸)

 

 

ماشینی برای حرکت روی سطح ماه

یکی از اجزایی که در آپولو ۱۵ و ۱۶ و ۱۷ استفاده شد، یک ماشینه که به منظور جا به جا کردن فضانوردها روی سطح ماه مورد طراحی شده. وجود این ماشین باعث می شه که فضانوردها بتونند سطح بیشتری از کره ی ماه رو مطالعه کنند. این ماشین ۲۱۰ میلوگرم وزن داره و می تونه تا ۴۹۰ کیلوگرم محموله رو با خودش حمل کنه. جالبه بدونید که هر چرخ یه موتور داره که انرژی مورد نیاز برای چرخشش رو تامین می کنه. شکل(۹) این ماشین رو نشون می ده.

Apollo15LunarRover2

شکل (۹)

فیلم زیر نشون دهنده ی چگونگی حرکتِ این ماشین روی سطح ماهه.

ویژگی های کمی فضاپیمای آپولو

در جدول زیر می تونید ابعاد و برخی دیگر از ویژگی های قسمت های مختلف این فضاپیما رو ببینید.

 

وزن مدول فرماندهی ۵۵۶۰ کیلوگرم
طول مدول فرماندهی ۳.۲ متر
قطر مدول فرماندهی ۳.۹ متر
وزن قسمت صعود(بدون سوخت)  ۲۱۳۲ کیلوگرم
طول قسمت صعود  ۳.۷ متر
قطر قسمت صعود  ۴.۳ متر
وزن سوخت قسمت صعود  ۲۳۵۸ کیلوگرم
وزن قسمت نزول(بدون سوخت)  ۲۷۶۷ کیلوگرم
طول قسمت نزول  ۳.۲ متر
قطرقسمت نزول ۴.۲ متر
وزن سوخت قسمت نزول  ۸۸۴۵ کیلوگرم
وزن مدول سرویس   ۲۴۵۲۰ کیلوگرم
طول مدول سرویس ۷.۶ متر
قطر مدول سرویس  ۳.۹ متر

همونطور که تو جدول نوشته شده، وزن سوختی که قسمت صعودی و نزولی با خودشون حمل می کنند، از وزن خودشون بیشتره.

 

منابع:

www.armaghplanet.com

www.hq.nasa.gov

historicspacecraft.com

http://science.howstuffworks.com/


3 دیدگاه در ”فضاپیمایِ آپولو

  • پینگ‌بک: پاسخ جدول نشریه شماره 1 | هوافضای جوان

  • ۶ تیر ۱۳۹۵ در ۴:۴۱ ب.ظ
    پیوند یکتا

    سلام
    در ماه اکسیژن وجود نداره پس سوخت قسمت صعود چطور میسوزه و آپولو رو از سطح ماه جدا میکنه؟

    پاسخ
    • ۱۱ تیر ۱۳۹۵ در ۴:۱۸ ب.ظ
      پیوند یکتا

      سلام
      موتورهای اصلی این فضاپیما تماماً از نوع موتور های راکت (موشکی) هستند و برای همین نیازی به هوا ندارند. موتور های راکت علاوه بر سوخت، ماده ای را که با آن سوختشان رو می سوزانند همراه میبرند و به همین دلیل نیازی به این ندارند که اطرافشان اکسیژن وجود داشته باشد.

      پاسخ

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.