مرکز انجمنهای تخصصی

 


عصر شاتلها

  درتاریخ 12 آوریل 1981 (23 فروردین 1360) با طنین انداختن غرشی سهمگین در مرکز فضایی کندی واقع در فلوریدا ، سامانه فضائی عظیمی با نام شاتل کلمبیا با ارتفاع بیش از 56 متر و وزن بیش از 2 میلیون کیلوگرم به فضا پرتاب شد و به این ترتیب دوران جدیدی در برنامه های فضائی بشر آغاز شد .


 

 پس از آغاز ماموریتهای فضائی ، ایده وسیله ای که بتواند در بازگشت به زمین مانند یک هواپیما فرود آید مطرح شد. حتی قبل از آغاز ماموریتهای آپولو ، ناسا پژوهشهای خود را برای طراحی شاتلها آغاز کرده بود . در طول پژوهشها بحثهای زیادی در باره طرح مطلوب شاتلها ،توانائی و هزینه های عملیاتی وجود داشت . اما نهایتا طراحی فعلی انتخاب شد که شامل سه قسمت تانک خارجی سوخت ، بوسترهای سوخت جامد و مدار گرد بود . شاتلهای فضائی ناسا فضاپیماهایی بودند که قابلیت استفاده مجدد داشتند . آنها مانند یک راکت پرتاب میشدند و مانند یک گلایدر به زمین باز می گشتند .آنها برای حمل بارهای بزرگ مانند ماهواره ها به مدار و همچنین بازگرداندن آنها در صورت نیاز به تعمیر طراحی شده بودند. شاتلها پیشرفته ترین و گرانترین فضاپیماهای ساخت بشر بودند . سامانه عظیمی که پرتاب آن به عنوان نمادی از پیشرفت فن آوری بشری درتیتراژ بسیاری از برنامه های علمی نمایش داده میشد .

ناوگان شاتل طی ماموریت 30 ساله خود به بسیاری از رکوردها دست یافت . کل پرتابهای شاتل 134 پرتاب بوده است که طی آن 848 فضانورد در مدت 1320 روز بیش از 537 میلیون مایل سفر کرده اند . وقتی شاتلها به زمین بر میگشتند برخلاف کپسولهای آپولو که با چتر در اقیانوس سقوط میکردند ، در باند فرود می آمدند .
ناوگان شاتل برای دسترسی به مدارهای بین 115 تا 400 مایل طراحی شده بودند . آنها برای انتقال قطعات و مونتاژ ایستگاه فضائی بین المللی در مدار زمین مورد استفاده قرار گرفتند . شاتله تجهیزات وسیعی را میتوانست به فضا حمل کند از تجهیزات ارتباطی ، نظامی ، ماهواره های نجومی تا آزمایشات در محیط میکروگرانشی . ناسا اغلب با دیگر کشورها برای استفاده از شاتلها تشریک مساعی داشت . تلسکوپ فضایی هابل که باعث افزایش دید بشر به جهان شده توسط این ناوگان در مدار قرار گرفته است .

این وسیله برای پرتاب بصورت عمودی مانند راکت برای وزنی بین 2 تا 3 میلیون کیلوگرم طراحی شده بود و نیروی پرتاب توسط چند سیستم نیرو محرکه تامین میشد .با پایان عمر مفید و با توجه به فرسودگی و هزینه‌های بالای نگهداری شاتلها ، ناسا تصمیم گرفت به فعالیتهای 30 ساله آنها پایان دهد و آخریت ماموریت ناوگان شاتل ، پرتاب آتلانتیس بود .

 

آخرین پرتاب آتلانتیس 
سرانجام شاتل آتلانتیس به عنوان آخرین ماموریت ناوگان شاتل ، روز پنجشنبه ۲۱ ژوئیه (۳۰ تیر) 2011 در مرکز فضایی کندی در ایالت فلوریدا فرود آمد. جمعیت زیادی برای دیدن صحنه بازگشت تاریخی آخرین شاتل جمع شده بود.


شاتل فضایی به صورت رسمی " سامانه پرتاب فضائی " یا SLS نام داشت و از سه قسمت تشکیل شده بود . مدار گرد ، تانک سوخت خارجی و بوسترهای سوخت جامد . مدار گرد که عموما تنها این قسمت به نام شاتل معروف است و تنها قسمتی بود که وارد مدار میشد . بوسترهای سوخت جامد که داخل اقیانوس اطلس سقوط میکردند و برای استفاده مجدد بازیابی میشدند . تانک خارجی سوخت که تنها قسمت شاتلها بودند که مجددا مورد استفاده قرار نمیگرفتند و 9 دقیقه بعد از پرتاب بیشتر آن بر فراز اقیانوس آرام در برخورد با جو میسوخت .


   
مدار گرد اصلیترین قسمت شاتل بود که شکلی نزدیک به یک هواپیما داشت و در واقع هم قلب و هم مغز شاتل محسوب میشد . آخرین پیشرفتها در زمینه کنترل پرواز ، حفاظت حرارتی و نیرو محرکه در مدارگردها به کار رفته بودند .

طول مدارگرد : 37.24 متر بود
طول بالهای دلتا شکل : 23.79 متر
ارتفاع : از 17.25 متر
وزن خالی : 68587 کیلو گرم
حداکثر وزن پرواز : 104000 کیلوگرم
حداکثر محموله : 25061 کیلو گرم
ارتفاع عملیات 185 تا 1000 کیلومتر
سرعت : 27875 کیلومتر در ساعت
خدمه : 7 نفر

مدار گرد خود دارای سه قسمت بودیعنی کابین خلبان ، قسمت نگهداری محموله ها و سه موتور اصلی در انتهای شاتل.
کابین خدمه سه طبقه داشت که شامل عرشه پرواز ، عرشه میانی و محوطه کاربردی بود. بالاترین واحد عرشه پرواز بود که فرمانده شاتل و خلبان در آن مستقر بودند و بوسیله آرایه ای ار سوئیچهای کنترلی محاصره میشدند. در طول پرتاب شاتل از هفت فضانورد ، دو فضانورد پشت خلبان و فرمانده شاتل در عرشه پرواز مستقر میشدند و سه فضانورد دیگر در عرشه میانی که زیر عرشه اصلی بود قرار میگرفتند . در طبقه زیرین قسمتهای خدماتی مانند محل خواب قرار داشت .

   
قسمت حمل بار 28 متر طول داشت . و یک بازوی روباتیک که میتوانست چندین ماهواره را در یک ماموریت در مدار قرار دهد یا آنها را تعمیر و حتی برای استفاده های آتی برگرداند در این قسمت نصب شده بود . محموله های مختلف متناسب با نوع ماموریت در این قسمت جا داده میشد . سه موتور اصلی در قسمت انتهایی مدارگرد به شکل مثلثی قرار داشت .

 

 کلا مدارگرد دارای سیستمهای پیشرفته ای بود مانند سیستم مانور دهنده مداری که برای مانورهای مداری شامل استقرار ، تصحیح مدار ، تغییر جهت و حرکت به سوی نقطه مداری کاربرد داشت .سیستم کنترلی عکس العملی که کنترل ارتفاع و حرکت محوری در طول پرواز مداری را بر عهده داشت . سیستم حفاظت دما که قسمتهای خارجی شاتل را میپوشاند و مدار گرد را در سرمای زیر 121 درجه در فضا وگرمای 1649 درجه هنگام برخورد با اتمسفر زمین در زمان مراجعت حفاظت میکرد .

مدارگرد از آلیاژهای آلومینیم ساخته میشد درحالیکه موتورهای پیشران از آلیاِهای تیتاننیوم ساخته شده بودند .شاتلها یکی از نخستین هواگردهایی بودند که از سیستمهای دیجیتال و کامپیوتری کنترل پرواز استفاده کردند . نگرانی اصلی در استفاده از این سیستمها قابلیت اطمینان آنها بود . به همین علت در شاتلها از 5 کامپیوتر استفاده میشد که چهار کامپیوتر در حال کار و یک کامپیوتر به صورت بک آپ بود . چهار کامپیوتردر حال کار بصورت پیوسته یکدیگر را کنترل میکردند و چنانچه ایرادی در یکی از آنها پیدا میشد سه کامپیوتر دیگر آن را ازسیستم خارج میکردند . اگر باز هم مشکلی پیدا میشد دو کامپیوتر باقی میماندند . کامپیوتر بک آپ تنها در صورتی که 4 کامپیوتر دچار اشکال میشدند شروع به کار میکرد .


تانک سوخت خارجی : این تانک بیش از دو میلیون لیتر سوخت مایع هیدروژن و اکسیژن داشت و در زمان 8.5دقیقه پس از پرتاب در ارتفاع 111 کیلومتری از شاتل رها میشد . بیشتر این تانک در برخورد با اتمسفر زمین میسوخت اما قسمتهایی از آن ممکن بود داخل اقیانوس سقوط کند . این تانک از آلیاژهای تیتانیوم و آلومینیم ساخته شده بود و 1.8اینچ ضخامت داشت . ارتفاع این تانک 46.9 متر و قطر آن 8.4متر بود و هنگام پرتاب وزنی معادل 757000 کیلو گرم داشت .

بوسترهای سوخت جامد : این بوسترها هنگام صعود اولیه شاتل 83 درصد نیروی پیشران را فراهم میکرد و دو دقیقه پس از پرتاب در ارتفاع 45.7 کیلومتری رها شده و با چتر داخل اقیانوس سقوط میکردند . سپس آنها از آب گرفته شده و پس از اصلاح و تعمیر مورد استفاده مجدد قرار میگرفتند . بوسترهای سوخت جامد روکشی استیلی با ضخامت نیم اینچ داشتند . طول آنها 45.6 متر و قطری معادل 3.71 متر داشتند .

 هزینهای شاتل :
برای سال مالی 2010 متوسط هزینه های آماده سازی و پرتاب یک شاتل تقریبا 775 میلیون دلار گزارش شده است . ضمن آن که ساخت شاتل اندرو یعنی مدارگردی که به عنوان جانشین شاتل منهدم شده چالنجر سفارش داده شده بود چیزی حدود 1.7 میلیارددلار اعلام شده بود . کل هزینه های ماموریتهای شاتل 114 میلیارد دلار برآورد شده است

  شاتلها

شاتل اینترپرایز :
اولین شاتل ساخته شده بود که البته هیچ ماموریتی در فضا نداشت وبه عنوان یک شاتل اولیه و آزمایشی بیشتر برای تستهای فرود طراحی شده بود . در اولین پرواز این شاتل روی یک هواپیمای مسافر بری 747 نصب شد و بر فراز ایستگاه نیروی هوائی در کالیفرنیا رها شد تا پرواز و فرود ایمن آن مورد ارزیابی قرار گیرد .

کلمبیا :
اولین شاتل عملیاتی بود که ساخته شد . کلمبیا ماهواره های بسیاری را در مدار قرار داد و چندین بار در طول ماموریتهایش به عنوان آزمایشگاه فضایی مورد استفاده قرار گرفت .

  
 

پرتاب کلمبیا 
کلمبیا در اول فوریه 2003 هنگام بازگشت به زمین در بیست و هشتمین ماموریت خود دچار سانحه شد و متلاشی شد . هفت فضانورد آن در این سانحه جان باختند . شاتل کلمبیا مجموعا در 28 پرتاب حدود 122 میلیون مایل سفر و بیش از 300 روز در فضا بوده است . فضانوردان این شاتل در کل ماموریتها 160 نفر بوده اند .

چالنجر :
دومین شاتل ساخته شده بود که در تاریخ 4 آوریل 1983 اولین پرواز خود را انجام داد . اولین راهپیمایی فضایی با جت پک ، اولین ماموریت برای قرار دادن یک ماهواره در مدارهای خارجی از ماموریتهای این شاتل بوده است . چالنجر در 28 ژانویه 1986 بعد از پرتاب به علت شکاف در یکی از بوسترهای سوخت جامد که باعث مشتعل شدن تانک خارجی شده و در نتیجه شاتل دچار انفجار شد و هفت فضانورد آن جان باختند . این سانحه در دهمین ماموریت چالنجر رخ داد.

 
  انهدام چالنجر

 شاتل چالنجر مجموعا در 10 پرتاب حدود 23 میلیون مایل سفر و بیش از 62 روز در فضا بوده است . فضانوردان این شاتل در کل ماموریتها 60 نفر بوده اند .

دیسکاوری :
سومین شاتل ساخته شده ناسا بود که اولین پرواز خود را در اگوست 1984 انجام داد . این شاتل دارای ماموریتهای بیشتر نسبت به دیگر شاتلها در کارنامه خود میباشد و 39 ماموریت انجام داده است . تلسکوپ فضایی هابل که باعث شده دید بشر نسبت به جهان هستی تغییر یابد توسط این شاتل در مدار قرار گرفته است .


 

  [SIZE=85]در تصویر فوق دیسکاوری توسط وسیله مخصوص انتقال با سرعت 1.6 کیلومتر در ساعت به طرف مرکز پرتاب دیده میشود . حدود 5 ساعت طول میکشید تا شاتل از ساختمان مونتاژ به سکوی پرتاب برسد و این وسیله انتقال در هر مایل 570 لیتر سوخت دیزل مصرف میکرد   
شاتل دیسکاوری مجموعا در 39پرتاب حدود 148 میلیون مایل سفر و بیش از 365 روز در فضا بوده است . فضانوردان این شاتل در کل ماموریتها 252نفر بوده اند .دیسکاوری اولین شاتل بازنشسته ناسا میباشد که در تاریخ فوریه و مارس 2011 پس از بازگشت از آخرین ماموریت خود از ایستگاه فضایی بین المللی ، رسما بازنشسته شد .


 
  فرود شاتل دیسکاوری اندور :
آخرین شاتل ساخته شده میباشد که اولین ماموریت خود را در ماه مه 1992 انجام داد. در واقع این شاتل بعداز بروز حادثه برای چالنجر سفارش داده شد تا به عنوان جایگزین آن مورد استفاده قرار گیرد . در اولین ماموریت اندور سه فضانورد در یک راهپیمایی فضایی بی سابقه تلاش کردند یک ماهواره را با دستان خود گرفته و به داخل قسمت بار شاتل منتقل کنند . که بعد از تعمیر مجددا از داخل شاتل پرتاب شد . این شاتل برای تعمیرات تلسکوپ فضایی هابل هم مورد استفاده قرار گرفت .

 
  انتقال شاتل اندور به ایستگاه پرتاب

 شاتل اندرو مجموعا در 28 پرتاب حدود 123 میلیون مایل سفر و بیش از 299 روز در فضا بوده است . فضانوردان این شاتل در کل ماموریتها 172 نفر بوده اند .اندور دومین شاتل بازنشسته ناسا بود که بعد ار انجام 25 مین ماموریت موفقیت آمیز خود در ماههای مه و ژوئن 2011 به صف شاتلهای بازنشسته پیوست .

آتلانتیس :
چهارمین شاتل ساخته شده بود که اولین پرواز خود را در سه اکتبر 1985 انجام داد . در این ماموریت کاوشگرهایی توسط این شاتل به سوی زهره و مشتری فرستاده شدند .آتلانتیس مجموعا در 32پرتاب حدود 121 میلیون مایل سفر و بیش از 293روز در فضا بوده است . فضانوردان این شاتل در کل ماموریتها 203 نفر بوده اند .پایان سی و سومین ماموریت آتلانتیس به منزله پایان خدمت شاتلها بود

   
 پرتاب آتلانتیس در سال 1988 

 
  در تاریخ 29 ژوئن 1995 آتلانتیس به عنوان اولین شاتل با پهلوگیری به ایستگاه فضائی روسی متصل شد  


با پایان دوران شاتلها اینک این فضاپیماها ی بازنشسته در موزه ها نگهداری میشوند .


منابع :
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]