بازگشت از فضا به زمین | هوافضای جوان

بازگشت به خانه!

بازگشت از یک سفر فضایی یکی از سخت ترین مراحل این سفره. قبلاً در متن های “گرمایش ایرودینامیکی” و “سپرهای حرارتی” با بخشی از سختی این فاز از سفر فضایی آشنا شدیم، در این مجموعه تصاویر قصد داریم مرور کوتاهی بر مراحل و سیر تغییرات عملیات بازگشت به جو زمین داشته باشیم.

مثل هر موضوع دیگه ی مربوط به بازگشت به جو (atmospheric reentry) داستان رو میشه از فضای پیمای وستوک ۱ و یوری گاگارین شروع کرد. فضاپیمایی در اوج سادگی، از نظر مسائل مربوط به بازگشت به جو هم هیچ نکته خاصی دیده نمیشه، یک سپرحرارتی معمولی و نه چندان کارامد و یک فرآیند فرود ساده: استفاده از یک چتر نجات معمولی.

1 capsule-on-ground

اما داستان به همین سادگی ادامه پیدا نکرد. همه موضوعات مربوط به یک فضاپیما از اون تاریخ با سرعت زیادی شروع به پیشرفت کرد… در کنار همه این موضوعات، نحوه فرود فضاپیما هم موضوعی بود که براش ایده های مختلفی مطرح شد. در زیر پوستری مربوط به یکی از این ایده ها رو میبینید. ناسا در دوره ای سعی کرد برای راحت تر کردن فرآیند فرود سفینه های فضایی، پره هایی مثل بالگرد برای اونها در نظر بگیره تا با کمک این پره ها فضاپیما سرعتش رو قبل از برخورد با زمین کم کنه. این ایده هیچ وقت عملیاتی نشد.

nasa-re-entry-rotor-spacecraft

یکی دیگه از ایده ها رو در عکس زیر میبینید. در این تصویر، یک سفینه ی gemini در پرواز آزمایشی سعی داره با این بار نه شبیه به یک بالگرد، بلکه شبیه به یک هواپیما فرود بیاد. این ایده برای سفینه جمینی هیچ وقت عملیاتی نشد. اما کسانی بودند که بعداً از این ایده استفاده کنند…

Gemini_paraglider

بله، شاتل. استفاده از بال (به جای چتر) برای غلبه بر نیروی جاذبه در فاز بازگشت به داخل جو در فضاپیمای جمینی جواب نداد، اما دسته ای از سفینه های فضایی که اصطلاحاً به هواپیماهای فضایی (spaceplane) معروف شدند، از این ایده استفاده میکنند. شاتل امریکایی ها و بوران روس ها از این دسته سفینه ها هستند.

maxresdefault

با این وجود استفاده از چتر نجات برای فرود بر روی زمین هنوز جایگاه خودش رو حفظ کرده. تصویر زیبای زیر صحنه ای از نزدیک شدن آرام فضاپیمای سایوز به ابرها برای فرود برروی زمین است. این فضاپیمای روسی بعد از بازنشست شدن شاتل های فضایی امریکا، در حال حاضر تنها فضاپیمایی است که انسان ها رو به فضا و از اونجا به زمین منتقل میکنه.

Soyuz_capsule_descends_to_Earth

همونطور که دیدید سایوز از یک چتر برای فرود استفاده میکنه. این نشون میده روسها یا خیلی با جرئت هستند و یا چندان به جان فضانوردان اهمیت نمیدهند. تصویر زیر لحظاتی از فرود آپولو ۱۵ رو نشون میده و با دیدن این تصویر متوجه میشیم در هر مسافرت فضایی کاملاً محتمله که چتر نجات خوب باز نشه. برای همین نیاز به چترهای کمکی و پشتیبان کاملاً احساس میشه.

appollo 15

در تصویر زیر یک نمونه کاملاً محتاطانه از فرود به کمک چتر نجات رو میبینیم.. فضاپیمای دراگون یک با استفاده از چهار چتر نجات عملیات فرود رو انجام میده.

spacex-parachute-test-1

شاید فکر کنید این فضاپیما با چهار چتر فرودی کاملاً آرام رو تجربه خواهد کرد و هیچ مشکل و سختی ای پیش روی خودش نداره، پس اگر اینطور فکر میکنید به ضخامت طناب های متصل به چترها نگاه کنید. در فرآیند فرود سرعت و نیروهای وارده به فضاپیما بسیار بالاست و برای همینه که از چنین کابل های قطوری استفاده شده.

parachutes

همونطور که گفتیم فرآیند فروز اصلاً به اون سادگی که به نظر میاد نیست، تصویر زیر از لحظه برخورد فضاپیمای سایوز کاملاً مشخص میکنه که با وجود اینکه چتر به این ابعاد در طول مسیر در حال کاهش سرعت فضاپیما بوده، اما سرعت فضاپیما هنوز اونقدر زیاده که در لحظه برخوردش به زمین تا چندین متر خاک به هوا بلند شده.

soyuz-tma-20_landing_2

شاید تصویر زیر مربوط به فضاپیمای آپولو بهتر این مسأله رو نشون بده.. به شدت برخورد فضاپیما با آب توجه کنید.

امریکایی ها بر خلاف روس ها، فضاپیماهاشون رو در دریا فرود میاورند تا کمی از شدت ضربه برخورد به زمین کاسته بشه.

s71-43543

بعد از فرود فضاپیما، عملیات نجات فضانوردان شروع میشه. با توجه به اینکه معمولاً برای مسائل ایمنی، منطقه فرود فضاپیما در مناطق خالی از سکنه انتخاب میشه، لازمه که یک تیم عملیات نجات به سرعت فضانورد ها رو از سفینه خارج کنند. در تصویر زیر فضاپیمای اوریون بعد از یک پرواز آزمایشی منتظر ناو امریکایی است تا از میانه اقیانوس به سمت خشکی برده بشه.

در نسخه های اولیه فضاپیماها، بعد از خارج شدن فضانورد از داخل سفینه، عمر سفینه به پایان میرسید بعضی فضاپیماها مثل آپولو ۱۱ خوش شانس بودند که دوران بازنشستگی را در موزه گذراندند، اما گاهی مثل فضاپیمای مرکوری تصویر زیر، فضاپیما بعد از فرود برای همیشه رها میشد. در این تصویر که در عمق دریا گرفته شده مرجان هایی که روی قسمت بالایی سفینه رشد کرده اند دیده میشوند!

libertybell7

اما این روزها قضیه کمی متفاوت شده. شرکت های سازنده سفینه های فضایی برای کاهش هزینه ها، سفینه های رو با قابلیت بازیافت میسازند. تصویر لحظه بازیابی سفینه دراگون ۱، از دریا را نشان میدهد.. این سفینه آماده سفر بعدی خواهد شد.

dragon_flt1_recovery

پیشرفته ترین ایده ی مربوط به روش فرود فضاپیما، استفاده از موتور معکوس برای کاهش سرعت فضاپیماست.. تمام سفینه هایی که روی ماه فرود آمدند با توجه به اینکه ماه جوی نداره که بشه درونش از چتر نجات استفاده کرد، از این ایده استفاده کردند. تصویر زیر هم جدید ترین استفاده از این روش رو نشون میده که در سفینه دراگون ۲ استفاده میشه. این سفینه قراره در پروژه مارس وان، مسافران مریخ رو به مقصد برسونه و اینطور روی مریخ فرود خواهد آمد.

3079A30D00000578-3412479-the_thrusters_all_fire_up_together_to_raise_the_spacecraft_for_a-a-18_1453489440929


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.