کپسول‌های فضایی

كپسول‌های فضايي



کپسول‌های فضایی نوعی از فضاپیماهای سرنشین‌دار هستند که قابلیت استفاده‌ی مجدد را ندارند و می‌توانند تعداد محدودی فضانورد را با خود به فضا ببرد و به طور مستقل مدت‌زمان کمی را در فضا سپری ‌کنند. مثلاً کمتر از 3 روز.

با توجه به اين كه كپسول هاي فضايي توانستند رويدادهاي مهمي را به ثبت برسانند اما همواره با معايب و محدوديت هايي همراه بودند. اين كپسول‌ها يك بار مصرف هستند و پس از انجام مأموريت تنها واحد بازگشت كه شامل فضانوردان است به زمين باز مي‌گردد؛ يعني براي هر ماموريت موشك به همراه واحدهاي ديگر در كپسول فضايي مجدداً ساخته مي شود و اين هزينه‌ها براي هر ماموريت تكرار مي شود ؛ علاوه بر اين، قسمت‌هاي جداشده از كپسول و موشك در مدار زمین باقی‌ می‌ماند و تبديل به زباله‌هاي فضايي مي شود كه براي ماهواره هاي مستقر در مدار خطرناک است.



انواع کپسول‌های فضایی:

وستک Vostok: اولين سري كپسول‌هاي فضايي بودند كه توسط روسيه ساخته شد . وستك 1 اولين فضانورد به نام يوري گاگارين را در 12 آوريل1961 به فضا برد ؛ اولين ملاقات دو سفينه فضايي توسط وستك‌هاي 5 و 6 صورت گرفت و اين در حالي بود كه اولين فضانورد زن به نام والنتينيا ترشكوا در وستك 6 جاي داشت.

وسخد Voskho سري بعدي كپسول‌هاي فضايي ساخته شده توسط روسيه وسخد نام داشت كه ماموريت مهم آن اولين راهپيمايي فضايي توسط آلكسي لئونف در مارس 1965 با وسخد 2 صورت گرفت. در واقع این فضاپیما یک نمونه‌ی بهینه‌سازی از وستک بود.

مرکوری Mercury : اولين سري كپسول‌هاي فضايي بود كه توسط آمريكا ساخته شد . مركوري ردستون3، اولين فضانورد آمريكايي به نام آلن شپرد را به فضا برد.

جمینی Gemini: سري بعدي كپسول‌هاي فضايي ساخت آمريكا جميني بود . در جميني4 اولين راهپيمايي فضايي آمريكايي‌ها توسط ادوارد وايت را صورت داد .

آپولو Apollo: بعد از ماموريت جميني برنامه‌ی فضایی آپولو آغاز گرديد كه از 17 ماموريت آن براي سفر به ماه تنها آپولو 1 با شكست مواجه شده و با سه سرنشين خود در سكوي پرتاب منفجر شد .

کپسول فضایی سایوز Soyuz:

در طول تاريخ فضانوردي موفق ترين كپسول فضايي سايوز ساخت روسيه بود . ناو فضايي سايوز پيشينه‌اي بسيار قديمي و تقريبا ًبه قدمت عصر فضا دارد ، كه تحت سرپرستي سرگئي کرولف (سرمهندس طراح موشک‌های شوروی سابق) ساخته شد . اين سفينه فضايي پس از فضاپيماي وسخد و به منظور اجراي برنامه شوروي سابق براي سفر به ماه طراحي شده بود .

اولين نمونه سرنشين دار سايوز K_OK7 نام داشت و قادر به حمل 3 سرنشين بود كه احتياجي به پوشيدن لباس فضايي نداشتند . فضانوران ناوهاي كيهاني سايوز 1 تا11 به جز در موارد ضروري (براي مثال راهپيمايي فضانوردان سايوز 5) از لباس فضايي اسفاده نمي‌كردند ، اين مسئله باعث مرگ فضانوردان سايوز 11 شد .

در 23 آوريل 1967 اولين پرتاب فضاپيماي سايوز 1 توسط روسها با شكست مواجه شد و هنگامي كه قصد بازگشت به زمين را داشت به علت باز نشدن چتر نجات، فضانورد آن (ولاديمر كومارف) كشته شد و در 6 ژوئن 1971 فضانوردان سايوز 11 هنگام بازگشت از فضا به علت تخليه شدن هواي داخل سفينه هواي داخل سفينه از راه يك منفذ خفه شدند.

از سايوز 12 تا 40 تعداد سرنشينان به دو نفر كاهش يافت اما در عوض خدمه مي‌توانستند لباس فضايي به تن كنند تا در شرايط ويژه و اضطراري از جان آن‌ها محافظت نمايد

بعد از 40 پرتاب، سايوز با توسعه برخي تجهيزات و به روز کردن دستگاه‌ها ناوهای سایوز (Soyuz-T) با ظرفیت سه سرنشین وارد عمل شد. سری ماموریت‌های سایوز تی شامل 15 پرتاب بود که در سرویس‌دهی به ایستگاه‌های سالیوت فعالیت کردند. بعد از آن سری کپسول های Soyuz-TM بود در این نوع از کپسول‌های فضایی سایوز، رادیوی برد بلند، چتر نجات اضطراری و سیستم جدید اتوماتیک جهت ملافات و الحاق در فضا اضافه شد و کلاً 34 پرتاب را صورت داد . بعد‌ها پس از فروپاشی شوروی نمونه دیگری از سایوز با کد TMA برای حمل و نقل بار و مسافر به ایستگاه بین المللی فضایی (ISS) طراحی و ساخته شد و تغییراتی بنا به سفارش ناسا در چتر ورود و محفظه سرنشین و پنجره‌هایی برای مشاهده بیرون در آن اعمال شده است .

آخرین ماموریت این فضاپیما (تا اکتبر 2006) سایوز TMA_9 سفر اولین فضانورد ایرانی انوشه انصاری به همراه دو فضانورد روسی و آمریکایی به نام های میخائیل تیورین و مایکل لوپز الگریا بوده است .

ساختار سایوز


سایوز از سه قسمت تشکیل شده است که شامل :

واحد مداری (Orbital Module): که به شکل کره است و در جلوی کپسول قرار دارد .
واحد بازگشت(Reentry Module): که برای باز گرداندن فضانوردان به زمین استفاده می‌شود .
واحد سرویس و خدمات (Service Module): قسمت تحتانی کپسول که صفحات خورشیدی به انتهای آن متصل است.
دو واحد جلویی کپسول فضایی سایوز یعنی واحدهای مداری و بازگشت مسکونی‌اند و سرنشینان در این دو واحد مستقر می‌شوند . بیشترین بار در این قسمت قرار دارد.


مراحل قبل از پرتاب سایوز
قبل از پرتاب، تمامی تجهیزات و دستگاه‌ها مورد آزمایش‌های نهایی قرار می‌گیرد و در صورتی که تمام مراحل آزمایشی را بگذرانند وارد مرحله بعد می شوند . در مرحله بعد قطعاتی که آزمون ها را با موفقیت طی کردند وارد مرحله مونتاژ می شوند . مونتاژ مستلزم دقت فراوانی می باشد , کوچکترین اشتباه در یکی از 100 سیستم اتصالی می‌تواند جان فضانوردان را به خطر بیندازد.عمل مونتاژ طی جدولی منظم صورت میگیرد. برای تامین کار عادی دستگاه‌ها در داخل سفینه باید درجه حرارت و فشار معینی وجود داشته باشد. به همین دلیل به جداره‌ی خارجی و عايق‌بندي آن توجه خاصي مي‌شود. به منظور اطمينان دستگاه را با گاز رقيق فراري پر مي‌كنند تا اگر منفذي وجود داشته باشد دستگاه منفذ را نشان دهد. پس از پايان آزمايش هاي الكتروني منابع انرژي برق كه مربوط به سفينه فضايي نيستند از دستگاه جدا شده و ناو به همراه باتري هاي اصلي و باتري هاي خورشيدي خود در محفظه مخصوصي قرار داده مي شود و به پايگاه پرتاب حمل مي‌گردد . در پايگاه فضايي ناو كيهاني را از محفظه خارج كرده و براي بازرسي تجهيزات و نصب اجزاء تكميلي آن را بر روي سكوي ويژه اي قرار مي دهند شبكه اي از كابل ها و تجهيزات مخصوص كنترل و آزمايش براي بازرسي نهايي كار دستگاه هاي فضايي به آن وصل مي‌شوند و كار عادي دستگاه‌ها مورد بررسي قرار مي‌گيرد . در نهايت سفينه فضايي در قسمت كلاهك موشك قرار مي‌گيرد و موشك به سكوي پرتاب برده مي شود. پس از آخرين بررسي‌ها موشك آماده پرتاب است.

زماني كه فرمان صادر شد موشك پرتاب مي شود .

موشك داراي 3 قسمت در پايين قسمت كلاهك مي باشد كه اين قسمت ها در طي مسير پس از سوختن از آن جدا مي شود و در جو مي سوزد . اين سه قسمت سايوز را در مدار قرار مي‌دهد .، پس از انجام ماموريت خود در ايستگاه فضايي (ISS) سفينه آماده بازگشت است . دو قسمت از سفينه يعني قسمت مداري و واحد سرويس از آن جدا شده و تنها واحد بازگشت به زمين باز مي گردد و آن دو قسمت در فضا رها شده و مي‌سوزد و قطعاتي از آن ممكن است به اقيانوس بيفتد . هنگام نزديك شدن واحد بازگشت به زمين چترهاي نجات باز شده و به سطح زمين مي نشيند.

منبع:انجمن مهندسی هوافضا