آشنایی با راکت

[Shahbaz]

 [External Link Removed for Guests]   


مقدمه
از زمان جنگ سرد تاکنون، همواره برای دستیابی به مرزهای فضایی میان کشورها به ویژه کشورهای آمریکا و روسیه(شوروی سابق) رقابت سختی بوده و هر دو می‌دانستند که دستیابی و تسخیر فضا، بهترین شیوه برای تهدید دیگر کشورهاست.
به همین دلیل تمامی پروژه‌های فضایی و یا اکثر آنها محرمانه انجام می‌شد.
حاصل آن رقابت صدها ماهواره است که در هر لحظه در حال جاسوسی از کشورهای دیگر هستند و حتی احتمالاً تسلیحات نظامی که در مدارهای گوناگون آماده شلیک به زمین و یا ماهواره‌های دیگر است.
راکت، وسیله، موشک و یا هواپیمایی است که با بیرون دادن گاز از ته خود به جلو حرکت می‌کند.
راکت‌ها بیشتر برای مقاصد نظامی، حمل ماهواره‌ها به مدارها، سفرهای فضایی و برای پژوهش دیگر سیارات استفاده می‌شوند. راکت‌ها پیشینه‌ای طولانی دارند و در برخی از کتاب‌ها، حتی تاریخ هزار ساله برای آنها ثبت شده است.
راکت‌ها وسایلی بودند که انسان را در قرن 21 برای اولین بار به کره ماه رساندند و هم اکنون هم توریسم فضایی تنها با کمک این وسایل انجام می‌شود.   

[External Link Removed for Guests]  

 تاریخچه
کلمه راکت از کلمه Rocchetta ایتالیایی گرفته شده که نام یک ترقه بسیار ابتدایی است که توسط موراتوری در سال 1379 ساخته شد.
نخستین فناوری‌های ساخت راکت توسط چنگیزخان مغول هنگامی که روسیه و قسمت‌هایی از شرق و مرکز اروپا را فتح کرد ابداع شد.
البته خود چنگیزخان هم هنگامی که شمال چین را فتح کرد از طریق چینی‌ها به این فناوری رسید و به سرعت متخصصین راکت‌سازی چینی را به استخدام خود درآورد و برای اولین بار در سال 1241 میلادی در جنگ سجو از تسلیحات راکت مانندی استفاده کرد.
البته در آن زمان راکت به معنی وسیله‌ای بود که با مواد منفجره پرتاب می‌شد و بدون هدایت مسیرش را طی می‌کرد. مسلمانان هم برای اولین بار در دنیا و به دست خودشان راکت ساختند و علیه شاه لوئیس نهم فرانسوی در سال1268 میلادی استفاده کردند.
اما دو دانشمند یکی از بلوک شرق و دیگری از بلوک غرب بودند که با ساختن راکت‌هایی عصر فضا را رقم زدند. کورولوف از شوروی و فون‌براون دانشمند نازی بعد از جنگ به استخدام آمریکا درآمدند. از تلاش‌های موازی آنها بود که الان سفرهای فضایی میسر شده. آن دو همیشه آرزو داشتند که با هم همکار بودند اما جنگ سرد پدر و مادر نمی‌شناخت!  
 [External Link Removed for Guests]  


راکت‌های نظامی
کاربردهای بسیار راکت‌ها در تسلیحات نظامی باعث شده تا بیشتر افراد راکت‌ها را صرفاً یک وسیله نظامی بدانند. در اصطلاحات نظامی موشک به وسیله‌ای گفته می‌شود که از یک راکت و کلاهک تشکیل شده و قابلیت هدف‌یابی یا تصحیح مسیر را دارد. راکت تنها وظیفه حمل آن محموله و یا کلاهک تا هدف را به عهده دارد.
کلاهک‌های نظامی توسط راکت‌ها اغلب در یک مسیر منحنی‌الشکل یا بالستیکی حرکت می‌کنند و وسایل دیگر مانند ماهواره‌های جاسوسی بیشتر در یک مسیرمداری (orbital trajectories) حرکت می‌کنند.
تفاوت اصلی که راکت را از دیگر وسایل هوایی متمایز می‌سازد در نحوه ایجاد نیروی پیشران است. راکت‌ها بر خلاف موتورهای دیگر، از هوای تزریقی استفاده می‌کنند به این صورت که هر راکت یک یا چند مخزن اکسیژن (بسته به زمان پرواز و یا فاصله هدف ) را برای ایجاد انفجار در موتورش با خود حمل می‌کند و دیگر از هوای خارج استفاده نمی‌کند. به چنین موتوری که هوادم نباشد، راکت گفته می‌شود.

به دلیل مهیا بودن اکسیژن کافی در کل مسیر از پیش تعیین شده، راکت‌ها، سرعت بسیار بالایی نسبت به وسایل دیگر دارند و این عامل موثر در استفاده از آنها برای ماموریت‌هایی که عکس‌العمل سریع می‌خواهند.
کاربردهای غیرنظامی در حال حاضر راکت تنها وسیله‌ خروج از جو زمین و فرار از نیروی جاذبه موثر زمین است و بهترین وسیله برای انتقال محموله به مدارها، تغییر مدار یک ماهواره (که احتیاج به نیروی پیشران بسیار قوی دارد)، شتاب دادن به یک وسیله هوایی و در برخی اوقات برای کم‌کردن سرعت (با استفاده از نیروی مخالف برای فرود در مناطقی که اتمسفر ندارند یا چگالی اتمسفرشان کم است مانند ماه، ستاره‌های دنباله‌دار و یا سیارات دیگر) در صنایع غیرنظامی استفاده می‌شوند.در ماموریت‌هایی که به سرعت‌های بسیار بالا احتیاج دارند نیز از راکت‌ها استفاده می‌شود.
برای مثال در سرعت‌های ابرصوتی(بیش از 5 ماخ = 5 برابر سرعت صوت) و یا سرعت‌های مداری که به 25 ماخ هم می‌رسند تنها راه‌حل استفاده از راکت است.
انواع گوناگون راکت‌ها انواع مختلفی دارند، از راکت‌های دور بزرگ مانند راکت ساترن V در پروژه آپولو گرفته تا راکت‌های آبی که در بعضی از اسباب‌بازی‌ها استفاده می‌شود.


 [External Link Removed for Guests]  

اغلب راکت‌های کنونی از موتورهای شیمیایی احتراق داخلی استفاده می‌کنند و پس از تزریق سوخت و اکسیژن در موتور، احتراق صورت می‌گیرد که از گسیل سریع گازهای حاصله از این انفجار به بیرون نیروی پیشران راکت مهیا می‌شود.
در موتور راکت شیمیایی می‌توان از سوخت جامد (مانند شاتل‌های SRB)، سوخت مایع (مانند شاتل‌های فضایی) و یا سیستم دوگانه‌سوز (که از هر دو نوع سوخت استفاده می‌کنند) نام برد.
برخی دیگر از راکت‌ها از موتورهای بخار استفاده می‌کنند بدین گونه که بخار بسیار داغ از راکت خارج شده و باعث ایجاد نیرو می‌شود.
این روش با وجود امنیت بیشتر و منابع فراوان سوخت نسبت به موتورهای شیمیایی، قدرت کمتری دارد. راکت‌های آبی بیشتر برای قدرت دادن به وسایل زمین‌پایه به کار می‌روند ولی نمونه کوچک آن یک بار در سال 2004 روی یک ماهواره (UK-DMC satellite) آزمایش شد و هم اکنون تحقیقات وسیعی برای استفاده از راکت‌های بخار در پیمایش‌های بین سیاره‌ای در حال انجام است.
راکت‌هایی که یک موتور دیگر برای ایجاد حرارت-مانند راکت‌های بخار- در آن وجود دارد، راکت‌هایی که از موتورهای اتمی استفاده می‌کنند و یا موتورهای هیدروژنی در کلاس راکت‌های احتراق خارجی قرار می‌گیرند. با تمام این اوصاف راکت‌ها در مناطقی به کمک می‌آیند که زمین، هوا و آب یا نیرو‌های گرانشی و یا مغناطیسی وجود ندارند و وسیله نقلیه ما نمی‌تواند منابع نیروی خود را مهیا کند استفاده می‌شود مانند فضای خارج از جو زمین.




 [External Link Removed for Guests]  




راکت‌های کاوشی
راکت‌های کاوشی (sounding rocket) وسایلی هستند که برای تحقیقات جوی و فشاری در ارتفاعات بالای داخل جو استفاده می‌شوند.
این راکت‌ها برای بررسی وضعیت‌های گوناگون لایه‌های جوی در ارتفاعات 50 تا 1500 کیلومتری و در ارتفاعی بالاتر از سقف ارتفاع بالن‌های هواشناسی و پایین‌تر از فاصله مداری ماهواره‌ها قرار می‌گیرند.
بیشترین ارتفاعی که یک بالن دارد 40 کیلومتر و کمترین ارتفاع یک ماهواره 120 کیلومتر است.
یک شکاف چند کیلومتری بین این دو نوع وسیله تحقیقاتی وجود دارد که توسط راکت‌های کاوشی پوشش داده می‌شود.
اغلب راکت‌های کاوشی از موتورهای معمولی یا بهتر است بگوییم موتورهای نظامی معمولی بهره می‌برند.
یکی از انواع معروف راکت‌های کاوشی ناسا، راکت‌های برنت سیاه 5 و 7 هستند که در ارتفاعات 1000 و 1500 کیلومتری به تحقیقات می‌پردازند.
راکت‌های معمولی کاوشی متشکل از یک موتور احتراق داخلی سوخت جامد و محموله یا دستگاه‌های تحقیقاتی است که پس از اتمام سوخت و رسیدن به هدف یا اتفاع مناسب دیگر محموله یا دستگاه‌های تحقیقاتی بخش سقوط آزاد را در یک مسیر بیضی شکل به سمت زمین طی می‌کنند. زمان پروازی راکت‌های کاوشی کمتر از 40 دقیقه است.
دلیل استفاده فراوان از چنین راکت‌هایی برای تحقیقات، قیمت بسیار پایین آنها نسبت به راکت‌های هدایت‌شونده است. البته دلایل دیگری مانند زمان ساخت پایین (کمتر از 6ماه) و یا عدم قابلیت بالن‌‌ها و ماهواره‌ها در چنین ارتفاعاتی نیز دال بر استفاده فراوان آنهاست.



 [External Link Removed for Guests]  



وزارت دفاع