سیر توسعه صندلی‌های پرنده فضایی

پس‌ازآن نیز چه فضانوردان آمریکایی و چه کیهان‌نوردان روسی، برحسب ضرورت، در فضا به راهپیمایی پرداختند. در جریان کلیه این راهپیمایی‌ها، فضانورد برای آن‌که از محدوده سفینه دور نشود و ضمناً بتواند در صورت بروز خطر سریعاً به سفینه بازگردد با کابل مطمئنی به ناو متصل می‌شد. این کابل گرچه وسیله مناسبی برای رساندن سیم‌های ارتباطی و یا لوله هوا برای مواقع ضروری بود، اما تا حدود زیادی جلو تحرک و فعالیت مفید فضانورد را می‌گرفت. به همین علت مهندسان و کارشناسان فضایی ساختن دستگاهی جهت انجام راهپیمایی مستقل در فضا لازم دانستند.
ازآنجاکه بنا به تشخیص کارشناسان نظامی این دستگاه می‌توانست در عملیاتی مثل رسیدن به ماهواره و یا سفینه‌های فضایی حریف و از کار انداختن آن مفید باشد با حمایت مالی آن‌ها، هم آمریکایی‌ها و هم روس‌ها برای ساخت "دستگاه حرکت مستقل در فضا" به تکاپو افتادند. روس‌ها در اواسط دهه ۱۹۶۰ دستگاهی ساختند که می‌توانست در ۶ محور حرکت مستقیم داشته باشد و در ۳ محور هم حرکت جانبی کند. آمریکایی‌ها نیز نوع بسیار ساده‌ای از آن را در جریان طرح جمینی به کار بردند که البته قابل‌مقایسه با نمونه‌های ساخته‌شده در دهه ۱۹۸۰ نبود. اما ادامه کار چه در آمریکا و چه در شوروی به دلیل تغییر مسیر فعالیت‌های فضایی از مدار زمین به‌طرف ماه و تلاش برای سفر به این کره که جنگی تمام‌عیار فنی بشمار می‌رفت متوقف شد زیرا از چنین دستگاهی دررسیدن به ماه نمی‌شد بهره گرفت.
آمریکایی‌ها کار روی چنین دستگاهی را بعدها ادامه دادند و در جریان طرح "اسکای لب" توانستند نمونه خوبی از آن را ساخته و در داخل ایستگاه فضایی آزمایش کنند. این وسیله که نام "دستگاه مانور سرنشین دار" را به خود گرفت، در سال ۱۹۸۴ برای نخستین بار در جریان یکی از سفرهای فضاپیمای چلنجر به مدار زمین، توسط "بروس مک کاندلس" به کار گرفته شد. او توانست حدود ۹۰ متر از فضاپیمای چلنجر دور شده، سپس با موفقیت به آن بازگردد. در پروازهای بعدی فضاپیماهای آمریکا، این دستگاه بارها و بارها مورداستفاده قرار گرفت. اما در شوروی، کار روی آنچه بعدها مطبوعات این کشور به آن نام "صندلی پرنده" دادند، پس از مدت‌ها توقف در دهه ۱۹۸۰ مجدداً آغاز شد گرچه طبق معمول آن زمان هیچ سخنی از آن به میان نیامد. سرانجام در اواخر دهه ۱۹۸۰ مشخص شد "صندلی پرنده" در موسسه "تولید ادوات و تجهیزات فضایی زوزدا" سازنده تجهیزات ایمنی و لباس‌های فضایی طراحی و ساخته شده است. دلیل این کار هم ضرورت انجام راهپیمایی‌های متعدد و مکرر در زمان اقامت فضانوردان در ایستگاه‌های فضایی بود. برخلاف پروازهای نسبتاً کوتاه‌مدت در ایستگاه‌های فضایی سالیوت ۱ تا ۵، برای کار در سالیوت ۶ و ۷ برنامه‌های اقامت درازمدت و رکوردشکن پیش‌بینی‌شده بود. در جریان این اقامت‌های طولانی، ایستگاه‌های فضایی نیاز به تعویض و تعمیر داشت و برخی سامانه‌ها مثل سکوهای باتری خورشیدی باید تعویض می‌شدند به همین دلیل فضانوردان مجبور بودند بارها با خروج از ایستگاه به راهپیمایی فضایی دست بزنند. بر اساس گزارش فضانوردان درباره سختی کار در زمان راهپیمایی‌های فضایی، کارشناسان به فکر افتادند ساخت صندلی پرنده را در دستور کار خود بگذارند.
ساخت این دستگاه سطح کارآیی فضانوردان را در مواردی که مجبور می‌شوند در فضا به راهپیمایی و کار بپردازند، بالا می‌برد. وقتی کیهان‌نوردی می‌خواهد وارد فضای آزاد شود، لباسی را بتن می‌کند که داخل لایه‌های آن هوای فشرده جریان دارد. در این زمان دست و پای فضانورد به‌زحمت خم می‌شود و لذا برای انجام عملیات بسیار ساده، نیاز به صرف نیروی بدنی زیادی دارد. فضانورد برای نصب یک قطعه یا تعویض آن، باید ده‌ها متر امداد دیواره خارجی ایستگاه را طی کند و با دست دستگیره‌ها و برآمدگی‌های ایستگاه را بگیرد و خود را به بخش موردنظر برساند؛ در این زمان طنابی که به او وصل است، نیز مزاحم کار می‌شود و به‌این‌ترتیب بیشترین نیروی بدنی فضانوردان، صرف امور بیهوده در فضا می‌شود. این صندلی، به فضانوردان در کارهای دشوار مونتاژ قطعات در مدار یاری می‌کند و حتی در موارد اضطراری، می‌تواند کمک کند فضانوردی را که در یک سفینه آسیب‌دیده گرفتارشده است، نجات دهند و به داخل سفینه دیگر منتقل کنند.

طراحی و ساخت صندلی پرنده با جامه عمل پوشاندن طرح استقرار مجتمع عظیم میر در مدار زمین کاملاً به‌صورت یک ضرورت خود را نشان داد زیرا در میر، برخلاف سالیوت‌ها، ابعاد مجتمع تنها به شکل طولی افزایش پیدا نمی‌کرد و چندجانبه بود به همین دلیل راهپیمایی فضایی در آن، ابعاد بزرگ‌تری می‌یافت و وجود کابل اتصالی باعث دردسر می‌شد. به همین دلیل و بر پایه‌های گزارش و تقاضاهای مکرر فضانوردان، صندلی پرنده ساخته شد تا در مأموریت‌های بعدی به‌ویژه در ایستگاه میر-۲ نقش مهمی ایفا کند.

مشخصات صندلی پرنده
صندلی پرنده در حقیقت سفینه بسیار کوچکی بود شبیه یک کوله‌پشتی. این صندلی درروی زمین ۲۱۸ کیلوگرم وزن داشت ولی با توجه به وضعیت بی‌وزنی حاکم در مدار، جابجایی آن دردسری برای کیهان‌نوردان نداشت. فضانورد توسط کمربند مخصوصی به صندلی پرنده بسته می‌شد. دو بازو در زیردست‌های فضانورد قرار می‌گرفت. کلیه دستگاه‌های هدایتی صندلی در این بازوها و در جلوروی کیهان‌نورد نصب‌شده بود. این بازوها تاشو بودند و درزمانی که صندلی پرنده در داخل ایستگاه قرار داشت، جمع‌وجور می‌شدند تا فضای کمتری را اشغال کنند.
حرکت صندلی در فضا، با عمل ۳۲ محرک موشکی که با هوا کار می‌کنند انجام می‌شد. تمامی دستگاه‌های این صندلی جهت اطمینان بیشتر، دوتایی ساخته شده بود تا در صورت خرابی یکی، دیگری بتواند به کمک فضانورد بیاید. هرکدام از دو دستگاه حرکت (اصلی و کمکی) ۲ مخزن هوا داشتند که در آن‌ها ۱۸ کیلوگرم هوا با فشار ۳۵۰ کیلوگرم در سانتی‌متر مکعب وجود داشت. با اشاره انگشت فضانورد و دادن فرمان، سوپاپ دستگاه باز شده و هوا با فشار وارد می‌شد. ازآنجاکه فشار هوا در این زمان بیش از نیاز بود، ۱ شیر کاهنده آن را به ۱۲/۵کیلوگرم در سانتی‌متر مکعب کاهش می‌داد. سپس هوا وارد ۱۶ رانشگر عکس‌العملی بسیار کوچک می‌شد که هرکدام دارای کشش اسمی ۵% کیلوگرم بودند و در چهارسوی صندلی قرار داشتند. از این به بعد فضانورد می‌توانست به هر سو که می‌خواست حرکت کند. این دستگاه طوری طراحی شده بود که مخزن هوای آن تا زمانی کار خواهد کرد که فشار هوای آن به ۱۱۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع برسد، بعد به‌طور خودکار قطع می‌شد و سپس نوبت مخزن دوم می‌رسید. این مخزن تا آخرین مرحله تخلیه می‌شد. این عملکرد ازآن‌رو برای صندلی پرنده پیش‌بینی‌شده که فضانورد با استفاده از بقیه هوای مخزن اول، حتماً بتواند خود را به سفینه برساند. فضانورد می‌توانست با این روش تا صد متری سفینه از آن دور شده و بدون هیچ‌گونه خطری در صورت نیاز فوراً به ناو کیهانی خود بازگردد.
هر دو مخزن هوای فشرده، به‌وسیله یک سوپاپ مخصوص به هم وصل بودند تا چنانچه ضمن کار، شیر کاهنده یکی از آنان دچار اشکال شد، شیر دیگری بتواند به کیهان‌نورد کمک کند. در قسمت جلو، چراغ‌های علامت دهنده و نورافکن قرار داشت. کلیه دستگاه‌ها از باتری قابل شارژ مجددی باقدرت ۲۷ وات تغذیه می‌شدند. یک دستگاه تله‌متری رادیویی به فضانورد در جمع‌آوری اطلاعات کمک می‌کرد. این اطلاعات همچنین توسط فرستنده مخصوص، به سفینه و ازآنجا به مرکز هدایت پروازهای فضایی در زمین مخابره می‌شد. دستگاه تله‌متری رادیویی می‌توانست حدود ۱۰۰ مشخصه را ثبت کند.
دستگاه صندلی پرنده بارها در زمین امتحان شد. در جریان این آزمایش‌ها، الکساندر سریبروف شرکت داشت. حتی یک‌بار "بیل نلسن"، فضانورد آمریکایی که با دستگاه ساخت ناسا چند پرواز انجام داده بود، نیز آن را در زمین، آزمایش و عملکرد آن را تأیید کرد. این صندلی می‌توانست از داخل ایستگاه فضایی هدایت شود، لذا بدون فضانورد هم می‌توانست پرواز کند و به‌عنوان وسیله حمل بار مورداستفاده قرار گیرد.
فضانوردان ضمن استفاده از این دستگاه، لباس فضایی "اورلان- دی. ام.ای" را کاملاً مستقل است و می‌تواند بدون کوچک‌ترین ارتباطی با سفینه، مدت شش ساعت به فضانورد اجازه کار و فعالیت در خارج ناو کیهانی را بدهد بپوشد. این لباس دارای منبع برق، بیسیم، سامانه تله متریک و مخزن اکسیژن مستقل است. بخش تحتانی لباس، قابل تعویض است. ضمناً چنانچه برحسب‌تصادف پاره شوند، بلافاصله یک‌لایه مخصوص در آن به وجود می‌آید که از به هم خوردن عایق‌بندی لباس کیهان‌نورد جلوگیری می‌کند.
در نوع آمریکایی، فضانوردان این دستگاه را بدون کابل اتصال آزمایش کردند اما فضانوردان روس جهت اطمینان بیشتر در زمان امتحان این سامانه به‌وسیله کابلی ۶۰ متری به مجتمع مداری میر متصل بودند زیرا در پرواز با سیستم آمریکایی، خود فضاپیمای شاتل حکم وسیله نجات را داشت. یعنی اگر به هر علتی صندلی پرنده خراب می‌شد و فضانورد نمی‌توانست برگردد. فضاپیما با انجام مانورهای موردنیاز، خود را به او می‌رساند و نجاتش می‌داد، اما مجتمع مداری میر، دارای چنین قدرت مانوری نبود. لذا در مرحله اول از این کابل به‌عنوان کمربند نجات استفاده شد. گرچه آزمایش‌های انجام‌شده توسط فضانوردان نشان داد که صندلی پرنده در کار خود موفق بود.
متأسفانه این دستگاه مفید هم مثل بسیاری از سامانه‌های فضایی کاربردی دیگر با فروپاشی شوروی و لغو ساخت ایستگاه فضایی میر-۲ و به دنبال بستن قرارداد ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی بین سازمان فضایی روسیه و رقیب دیروز و همکار امروزش یعنی ناسا، به انبار اجناس اسقاطی سپرده شد و تولید و بهره‌برداری از آن متوقف شد.