کد خبر : 48188 چهارشنبه 21 شهریور 1397 - 15:22:07
فضاپیماها-و-ماهواره-ها-چگونه-به-فضا-پرتاب-می-شوند؟

به من بگو چرا؟

فضاپیماها و ماهواره ها چگونه به فضا پرتاب می شوند؟

سیناپرس: راکت های ماهواره بر یا موتورهای پرتاب فضاپیماها ، موتورهای پر قدرتی هستند که باید برای پرتاب یک فضاپیما به فضای خارج از مدار زمین، نیروی بسیار زیادی را تولید کنند. در حقیقت هر ماموریت فضائی تنها به کمک راکت های ماهواره بر انجام خواهد شد.

موتورهای پرتاب فضاپیماها از قدرت بسیار بالایی برخوردار بوده و از شاهکارهای طراحی و مهندسی موتورها به حساب می آیند. اصل علمی کارکرد این موتورها کاملا ساده بود به طوری که گاز از طریق یک نازل به ایجاد نیروی پرتاب کننده و شتاب دهنده لازم اقدام می کند. این موضوع بر پایه قانون عمل و عکس العمل بوده و طبیعتا هر میزان انرژی از یک جهت؛ عکس العملی مساوی در جهت مخالف خواهد داشت. نیروی لازم برای پرتاب فضاپیما به فضا توسط موتورهای پرتاب فضاپیما ایجاد می شود.

ساخت یک موتور محرکه  فضاپیما می تواند سال ها به طول انجامد در حالی که پرتاب آن تنها در عرض چند ثانیه انجام می گیرد.  قابل توجه است که قطعات موتورهای پرتاب کننده فضاپیماها، با دقت بسیار بالایی از تیتانیم و یا آلیاژهای بسیار سبک طی چندین هفته ساخته می شود.

 ساخت یک موتور محرکه  فضاپیما می تواند سال ها به طول انجامد در حالی که پرتاب آن تنها در عرض چند ثانیه انجام می گیرد.  قابل توجه است که قطعات موتورهای پرتاب کننده فضاپیماها، با دقت بسیار بالایی از تیتانیم و یا آلیاژهای بسیار سبک طی چندین هفته ساخته می شود. هنگامی که ساخت این گونه موتورها به پایان می رسد ، مرحله حساس آزمایش را باید برای تکمیل فعالیت های ساخت طی کرد . هر کدام از این موتورها باید نیروی لازم برای پرتاب یک فضاپیما را بدون هیچ مشکلی تولید کنند .

یکی از مهمترین دغدغه های دانشمندان در این حوزه، بحث استفاده از سوخت مناسبی است که علاوه بر دارا بودن توانمندی های کافی، فاقد هرگونه تشعشعات خطرناک و مضر برای محیط زیست باشد.

البته تلاش های انجام شده در این زمینه بی نتیجه نبوده و چندی پیش متخصصین علوم نظامی، هوانوردی و فضا که روی پروژه ای سری در منطقه Lockheed Martin مشغول پژوهش در زمینه یافتن منابع جدید انرژی هستند، به صورت رسمی اعلام کردند که تا دستیابی به تولید انرژی از طریق عملیات  fusion یا ترکیب اتمی، مسیر زیادی باقی نمانده است. این راکتور جدید به زودی قادر به فعالیت خواهد بود و در این روش ترکیبی fusion یک اتم بزرگ دارای هلیوم ، با انرژی بسیار زیاد به دست می آید. خوشبختانه در این روش جدید تولید انرژی اتمی، بر خلاف روش های پیشین مبتنی بر شکافت اتم fission ، تشعشعات و مواد مضر تولید نشده و این انرژی بر خلاف روش قبلی برای بشر و محیط زیست هیچ خطری ایجاد نمی کند.

در این راکتورهای جدید  از نوعی مواد   superconductor یا ابر هادی استفاده شده است که با ساخت میدان مغناطیسی بسیار قدرتمندی عملیات ترکیب اتم ها را انجام داده و پلاسمایی با درجه حرارت بالا تولید کند.

در این پروسه ، همزمان با ترکیب اتم های سنگین هیدروژن در پلاسما ، ذرات بدون بار الکتریکی یا  neutrons  آزاد می شوند که موجب داغ شدن دیواره های راکتور خواهند شد. این حرارت ، آب داخل راکتور را به بخار تبدیل کرده و به توربین ها می فرستند.  در حقیقت این نسل حدید راکتورهای ترکیب اتمی ، با الهام از خورشید و فعل و انفعالات اتم های این ستاره بزرگ ساخته و طراحی می شوند.

امروزه مراکز مختلفی در سراسر جهان اقدام به ساخت راکت های فضاپیما می کنند. البته باید به این موضوع اذعان داشت که فناوری ساخت این راکت ها در اختیار چند کشور محدود است که در این نوشتار به معرفی آن ها خواهیم پرداخت.

سازمان فضائی روسیه:

کشور روسیه یکی از پیشرو ترین کشورهای جهان در زمینه ساخت و تولید راکت های فضاپیما بوده و فناوری ساخت و تولید این راکت ها برای سالیان طولانی در انحصار ایالات متحده آمریکا و روسیه بوده و در حال حاضر نیز این کشور به عنوان یکی از اصلی ترین کشورهای سازنده راکت های فضائی شناخته می شود. سازمان فضائی روسیه در ماموریت های خود از انواع مختلفی از راکت های فضاپیم استفاده می کند که برخی از مهمترین آن ها عبارتند از:

راکت های خانواده آنگارا

سازمان فضائی روسیه در نظر دارد راکت های فضاپیمای آنگارا را به تدریج جایگزین راکت های نسل قدیمی پروتون کرده و ماموریت های جدید خود را با این راکت ها انجام دهد. راکت فضاپیمای آنگارا توسط مرکز پژوهشی و تولیدات فضائی ایالتی Khrunichev طراحی و ساخته شده است. این شرکت همچنین طراح و سازنده راکت های پروتون بوده و تجربیات ارزشمندی در زمینه ساخت و تولید راکت های فضاپیما در اختیار دارد. مسئولان سازمان فضائی روسیه امیدوارند با توجه به توانائی های راکت فضاپیمای جدید آنگارا ، سهم قابل توجهی در انتقال ماهواره های سراسر جهان را به مدار زمین به خود اختصاص دهند.

راکت فضاپیمای سنگین Angara-A5 یکی از محصولات جدید این نسل از راکت های فضاپیما است و  وزن این راکت فضاپیما 825 تن  بوده  و سوخت آن ترکیبی از اکسیژن مایع و نیروی محرکه نوعی مایع قابل اشتغال است.

راکت فضاپیمای Angara-A5 بزرگترین راکت فضاپیمای ساخته شده توسط روسیه است.  از سوی دیگر پیش از این   در گزارش های خبری اعلام شده بود در پی اتمام مراحل طراحی و ساخت راکت های نسل جدید آنگارا، سازمان فضائی روسیه دیگر قصد استفاده از راکت های ماهواره بر زنیت را که توسط اوکراین ساخته می شوند نداشته و راکت های آنگارا را جایگزین این راکت ها کرده است.

راکت های خانواده فونیکس

از جمله  بلند پروازانه ترین پروژه های سازمان فضائی روسیه ، ارتقاء و گسترش راکت های ماهواره بر  و فضاپیماهای مختلفی است که از میان جدید ترین آن ها می توان به نسل جدیدی از راکت های  فونیکس اشاره کرد که قرار است در سال 2018 میلادی مورد استفاده قرار گیرد.

چندی پیش سازمان فضائی روسیه از طراحی و آغاز عملیات تولید نسل جدید راکت های ماهواره بر فونیکس خبر داد که توانائی حمل 100 تن بار را در ماموریت های فضائی خواهند داشت.

سازمان فضایی روسیه ، تمام هزینه های گسترش این راکت ماهواره بر غول پیکر بالغ بر 29 بیلیون روبل (معادل 367 میلیون دلار ) برآورد شده را تقبل کرده است. گزارش ها حاکی از آن است که این سازمان در نظر دارد ظرفیت این راکت مدرن را با طراحی جدید تا سال 2025 به اتمام برساند. نسل جدید این راکت ها توان حمل بیش از 100 تن وزن را دارند که در نوع خود بی سابقه است .

 گفتنی است که مدل های قدیمی این راکت ها توان حمل تنها 17 تن بار  را داشتند که طراحی جدید این موشک ها این قابلیت را به شکل چشمگیری افزایش می دهد و در عین حال موشک های نسل جدید  خواهند توانست با قدرت بیشتری وارد مدارثابت زمین شوند . لازم به ذکر است به تازگی موتورهای  RD-171 که توسط مرکز تحقیقاتی ENERGOMASH   که از بزرگترین  شرکت های ساخت موتورهای عظیم الجثه است طراحی و روی راکت های زنیت نصب شده است . عملیات فوق به نوعی مرحله آغازین این پروژه عظیم محسوب می شود .

راکت های خانواده زنیت

استفاده از این خانواده از راکت های فضاپیما در ماموریت های فضائی منسوخ شده است و  آخرین ماموریت راکت های خانواده زنیت با عنوان Zenit-2SB در تاریخ یازدهم دسامبر سال گذشته از طریق پایگاه فضائی بایکونور در قزاقستان انجام شده و و یک کاووشگر فضائی با نام Elektro-L No. 2  به مدار زمین ارسال شد.

بر اساس اطلاعات منتشر شده در این رابطه، آژانس فضائی روسیه دیگر برای خرید  راکت زنیت سرمایه گذاری نکرده و تمامی ماهواره هایی که قرار بود توسط این راکت و از سوی روسیه به مدار زمین اعزام شوند ، با راکت های آنگارا به ماموریت خود اعزام خواهند شد .

این موضوع در حالی عنوان می شود که صنایع فضائی روسیه عملیات طراحی و ساخت راکت های فضا پیمای پیشرفته و مدرن آنگارا را که قادر به انجام هر گونه عملیات فضائی و انتقال انواع ماهواره ها به مدار است ، با موفقیت به پایان رسانده اند و روسیه  دیگر نیازی به خرید راکت های فضاپیمای زنیت که با مشارکت یک شرکت  اوکراینی تولید می شود، ندارد .

بر اساس اخباری که پیش از این منتشر شده بود ، سازمان فضائی روسیه در نظر داشت در فاصله زمانی سال های 2016 تا 2018 سه ماموریت فضائی به وسیله راکت های زنیت انجام دهد .گفتنی است موتور اصلی راکت های فضاپیمای زنیت در کشور روسیه تولید شده و کارخانه آن در نزدیکی مسکو قرار دارد.

راکت های خانواده دنپر

 این گروه از راکت های فضاپیما را نیز می توان در گروه راکت های بازنشسته تلقی کرد. آخرین ماموریت فضائی که توسط راکت های ماهواره بر Dnepr انجام شد ، در ماه نوامبر سال 2014 میلادی گزارش شده است البته در تابستان سال 2014 نیز راکت های فضاپیمای Dnepr  34 ماهواره مختلف را که به هفده کشور مختلف از سراسر جهان تعلق داشتند ، به مدار زمین منتقل کرده بودند. 

راکت های ماهواره بر Dnepr   دارای قوه محرکه و سوخت مایع سه مرحله ای بوده و مراحل اول و دوم آن دقیقا مشابه نمونه های استاندارد موشک های بالستیک قاره پیمای RS-20 یا (SS-18 Satan) طراحی شده است و نوع راکت های فضاپیمای این موشک ها که به Dnepr  شهرت دارند در شرکت Dnepr space rocket در منطقه  Dnipropetrovsk کشور اوکراین طراحی و ساخته می شوند .

راکت های ماهواره بر Dnepr  عموما از پایگاه فضائی بایکونور روسیه در قزاقستان یا مرکز فضائی Yasny در جنوب اورال به ماموریت های فضائی اعزام می شدند.

راکت های خانواده سویوز

در حال حاضر راکت فضاپیمای سویوز با قابلیت حمل و انتقال انسان به فضا ، تنها گزینه موجود در اختیار سازمان فضائی روسیه جهت انتقال فضانوردان ایستگاه بین المللی فضائی به محل ماموریت خود محسوب می شود. امروزه بخش مهمی از فعالیت های فضائی آژانس فضائی روسیه و همچنین عملیات اعزام تجهیزات و نیروی انسانی به ایستگاه بین المللی فضائی، توسط راکت های ماهواره بر سویوز Soyuz انجام می شود. نسل اول  این نوع از راکت های فضاپیما برای نخستین بار در سال 1960 میلادی و توسط کارشناسان و مهندسان سازمان فضائی شوروی سابق طراحی و ساخته شدند. گفتنی است بر اساس آمارهای رسمی موجود ، راکت های سویوز در تاریخ اکتشافات و ماموریت های فضائی ، بیشترین میزان استفاده را به خود اختصاص داده است . این موضوع به دلیل دارا بودن ویژگی های منحصر به فرد و قابلیت های بسیار زیاد این نوع از راکت های ماهواره بر و فضا پیما است که قادر به حمل انسان و اشیا مختلف به خارج از مدار زمین بوده و به همین دلیل به عنوان اصلی ترین وسیله ارتباطی با ایستگاه بین المللی فضائی مورد استفاده قرار می گیرد . گفتنی است در آخرین طراحی های انجام شده برای انجام ماموریت این نوع از راکت ها ، قرار است فضانوردان با  کمک راکت های سویوز به ایستگاه بین المللی فضائی منتقل شوند.

راکت های خانواده استرلا

راکت فضاپیمای  Strela بر پایه یک موشک بالستیک قاره پیما با نام UR-100N (RS-18) ساخته شده است و این راکت دارای سوخت دو مرحله ای مایع بوده که ابعاد کلی راکت نیز 29 متر و بیست سانتیمتر طول و دو و نیم متر عرض  اعلام شده است . وزن کلی این راکت 107 هزار کیلوگرم بوده و قادر به حمل محموله هائی با حداکثر وزن یک هزار و هفتصد کیلوگرم به لایه های پائینی مدار و  محموله هایی با وزن یک هزار و صد کیلوگرم به لایه های فوقانی مدار است.

راکت های خانواده سامارا

چندی پیش شرکت خصوصی سازنده راکت های فضائی Samara موسوم به ( RKTs Progress ) به سفارش سازمان فضائی روسیه ( Roscosmos )  اقدام به طراحی و ساخت نمونه ای از راکت ها فضا پیمای فوق سنگین کرده است که بر اساس اعلام رسمی این موسسه ، این طرح اولیه طی مراسم ویژه ای در زمستان سال گذشته رو نمائی شد.

این راکت فضاپیمای بسیار پیشرفته و فوق سنگین ، قابلیت حمل سفینه های فضائی با وزن هشتاد و پنج تا نود تن را دارند و می توانند در برنامه های رسیدن و ارسال تجهیزات به ماه و مریخ و بازگشت از این ماموریت ها استفاده شود.  سازمان فضائی روسیه در سال های اخیر به شدت پیگیر امکان ساخت راکت های فضاپیمای فوق سنگین و پیشرفته ای جهت سفرهای دور دست فضائی است که قرار است از پایگاه فضائی Vostochny در مناطق شرقی این کشور به فضا اعزام شوند . این پایگاه در حال حاضر در حال ساخت و تجهیز است .

سازمان فضائی چین

کشور چین را می توان از اعضای نسبتا جدید اما پر کار کشورهای سازنده راکت های فضاپیما دانست. مهمترین فضاپیمای ساخته شده توسط چین؛ خانواده راکت های لانگ مارچ هستند که در انواع و اندازه های مختلفی تهیه و تولید می شوند.

مشهورترین عضو این خانواده ،راکت های مدرن ماهواره بر لانگ مارچ – 6 است. راکت های Long March-6 از سوخت مایع ویژه ای استفاده می کنند که فاقد آلاینده های جوی بوده و برای محیط زیست مضر نخواهد بود .  به گفته مقامات آژانس فضائی چین ؛ این راکت های ماهواره بر از این پس برای ماموریت های ارسال ریز ماهواره  ها به مدار زمین استفاده خواهند شد. سوخت مورد استفاده قرار گرفته در این راکت های ماهواره بر ، سوختی مایع بوده و ترکیبی از اکسیژن مایع و کروسین kerosene ( نفت سفید ) است . به گفته کارشناسان ، این نخستین راکت ماهواره بر ساخته شده توسط چین است که فاقد آلاینده های جوی بوده و به محیط زیست آسیب نمی رساند.

بر اساس گزارش های رسمی منتشر شده در این رابطه ؛ طراحی و ساخت راکت های ماهواره بر لانگ مارچ – 6 توسط توسط آکادمی فناوری های فضائی شانگهای Shanghai Academy of Spaceflight Technology  و با همکاری شرکت علوم و فناوری فضائی چین China Aerospace Science and Technology Corporation انجام شده است .

البته راکت های لانگ مارچ 6 تنها گزینه مورد استفاده چین نبوده و انواع راکت های لانگ مارچ 3 و 5 نیز در ماموریت های مختلف فضائی این کشور استفاده می شود.  نسل جدید راکت های فضاپیمای Long March-5 قادر خواهند بود تا محموله هائی با وزن بیست و پنج تن را به لایه های پایین مدار منتقل کرده و یا محموله هائی با وزن چهار ده تن را به سفرهای فضائی دورتر انتقال دهند . راکت فضاپیمای Long March-7 نیز قادر به انتقال محموله هائی با وزن سیزده و نیم تن به لایه های پائینی مدار زمین بوده همچنین قادر به حمل محموله هائی با وزن پنج و نیم تن به فاصله 700 کیلومتری زمین خواهد بود. به این ترتیب سازمان فضائی چین با تکیه بر قدرت مدل های مختلف راکت های لانگ مارچ؛ توانائی انجام ماموریت های مختلف فضائی را دارد.

سازمان فضائی ایالات متحده آمریکا

ایالات متحده آمریکا در کنار روسیه به عنوان قدیمی ترین کشورهای دارای فناوری فضائی شناخته می شوند اما در این کشور برخلاف سایر نمونه های ذکر شده، انحصار فناوری فوق در اختیار سازمان فضائی ایالات متحده آمریکا یا ناسا نبوده و چند شرکت خصوصی نیز در این زمینه فعالیت می کنند. مشهور ترین این شرکت ها، شرکت بوئینگ و الون ماسک Elon Musk  (سازنده فضاپیماهای خانواده اسپیس ایکس ) هستند. شاتل های فضائی آمریکا که امروزه استفاده از آن ها متوقف شده و بازنشسته شده اند. به عنوان سمبل فضاپیماهای آمریکائی و نماد راکت های فضاپیمای این کشور شناخته می شوند.

در حال حاضر همکاری بسیار مناسبی بین سازمان ناسا و شرکت های فوق وجود داشته و پیش بینی می شود فضاپیمای سنگین وزن و جدید SpaceX به وسیله سه راکت فضاپیمای فالکون که در سه طرف آن قرار دارد به ماموریت اعزام شوند . شرکت سازنده این تکنولوژی امیدوار است که از این فناوری برای انجام ماموریت های سفر به ماه و مریخ استفاده کند . همچنین این شرکت در حال ساخت و توسعه سکو ها و  پلتفرم های ویژه ای جهت فرود فضاپیماهای خود بر سطح اقیانوس است .

اگرچه تا کنون تلاش های این شرکت مشهور فضائی که یک شرکت خصوصی محسوب می شود در این حوزه با ناکامی رو به رو بوده است ، ولی الون ماسک Elon Musk مدیر ارشد این شرکت اعلام کرد که مهندسین و دانشمندان SpaceXبه دستیابی به هدف بسیار نزدیک شده و به زودی به موفقیت کامل خواهند رسید . این راکت های جدید ، قوی ترین راکت های ماهواره بر و ترابری فضائی ایالات متحده  محسوب شده و به نسبت انواع قبلی خود قادر به حمل بار و سرنشین بیشتری هستند . موضوعی که در این طراحی مورد توجه قرار دارد ، امکان استفاده چندباره از این راکت ها و فضاپیماها است که می تواند تحولی بزرگ در تکنولوژی فضائی ایجاد کرده و از هزینه های نهائی به میزان قابل توجهی بکاهد .

بیشترین ماموریت های فضائی ایالات متحده آمریکا از  در پایگاه  نیروی هوائی و مرکز مطالعات فضائی Cape Canaveral اجرا می شود. در کنار موارد فوق ، مهمترین راکت های فضاپیمایی که ایالات متحده آمریکا از آن استفاده می کند عبارتند از:

راکت فضاپیمای Atlas V : این راکت فضاپیمای آمریکائی از 5 موتور طراحی و ساخته شده توسط روسیه استفاده شده است .

راکت فضاپیمای فالکون : سازمان فضائی ناسا در بیشتر موارد از این راکت برای انجام ماموریت های اعزام تجهیزات به ایستگاه بین المللی فضائی استفاده می کند.

فضاپیمای آمریکائی Delta-4H : یکی دیگر از راکت های مورد استفاده توسط ایالات متحده آمریکا در ماموریت های فضائی است که در سال های گذشته از آن بهره برده شده است.

آژانس فضائی اتحادیه اروپا:

در اروپا یکی از مراکز اصلی تولید و ساخت راکت های ماهواره بر یا موتورهای پرتاب فضاپیماها ، مرکز اسنکما (Snecma) یک تولید کننده فرانسوی است که در منطقه جنگلی نزدیک شهر ورنون (Vernon) در منطقه نرماندی (Normandy) فرانسه واقع شده است. گفتنی است که بسیاری از قطعات این موتور پرتاب در بخش های دیگر اروپا تولید می شود و سپس در مرکز اسنکما (Snecma) مونتاژ شده و ساخت موتور تکمیل می شود . علاوه بر این انجام آزمایش های لازم در کارکرد درست این گونه موتورها نیز در منطقه شمالی فرانسه انجام می گیرد .

سازمان فضائی هندوستان:

هندوستان را می توان جدیدترین عضو مهم کشورهای دارای فناوری ساخت راکت های فضاپیما دانست. اگرچه این کشور به نسبت سایر کشورهای این فهرست، فعالیت کمتری در زمینه اکتشافات فضائی و ماموریت های این حوزه دارد اما باید در نظر داشت که فضاپیمای ساخت این کشور؛ تنها فضاپیمایی است که توانست در کنار فضاپیمای امریکائی و با فاصله زمانی اندکی پس از آن به سیاره مریخ برسد.

یکی از مهمترین راکت های فضاپیمای هندی ، راکت فضاپیمای بزرگی با نام GSLV-Mark III است. این فضاپیما فاقد سرنشین بوده و بزرگترین فضاپیمای تاریخ فضانوردی این کشور محسوب می شود.

GSLV-Mark III مخفف شده عبارت  (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle)  است. این راکت دارای دو بوستر تقویتی بود که هر یک از آن ها دارای 207 تن سوخت نیروی محرکه موشک هستند.

گفتنی است عمده عملیات های فضائی هندوستان از طریق مرکز فضائی Satish Dhawan و مرکز فضائی Sriharikota در ایالت آندرا پرادش در جنوب این کشور انجام می شود.

پیش از این  رئیس مرکز پژوهش های آژانس فضائی هندوستان به طور رسمی اعلام کرده بود که این کشور در حال گسترش برنامه ریزی های فضائی برای انجام ماموریت های بلند مدت است.

سازمان فضائی ژاپن:

ژاپن را می توان دیگر کشور آسیائی دانست که در کنار چین و هندوستان دارای فناوری پیشرفته فضائی است. این کشور دارای چند مرکز پرتاب راکت های ماهواره بر است که از اصلی ترین آن ها می توان به مرکز فضایی تانگاشیما (Tanegashima Space Centre)  معرفی کرد.

از جمله مشهورترین راکت های  فضاپیمای ژاپن ، راکت   Kounotori 5 نام دارد که همچنین به عنوان HTV-5 شناخته می شود.  راکت ماهواره بر H-2A  دیگر راکت مورد استفاده سازمان اکتشافات هوا و فضای ژاپن Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) است که با همکاری بخش صنایع سنگین شرکت میتسوبیشی و سازمان فضائی ژاپن طراحی شده است.

راکت فضاپیمای H-2A در سال های اخیر از سوی ژاپن برای پرتاب ماهواره ها و فضاپیماهای مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است. مشهور ترین ماموریت انجام شده توسط این راکت، پرتاب کاوشگر هایابوسا به ماموریت بود.  معنای لغوی واژه Hayabusa در زبان ژاپنی ، شاهین تیز پر است و قرار است این کاووشگر  تا سال 2018 به مقصد خود در فاصله میان زمین و مریخ برسد. بر اساس اعلامیه منتشر شده توسط آژانس فضائی ژاپن ، این فضاپیما پس از انجام ماموریت اکتشافی خود بر روی جرم آسمانی مورد نظر تا سال 2020 به زمین باز خواهد گشت .

البته با توجه به کارائی مناسب هایابوسا؛ دومین نسل از این نوع فضا پیماها نیز در ژاپن طراحی و ساخته شدند که با نام هایابوسای 2 شهرت دارد.

راکت های فضاپیمای چندبار مصرف، چالش ها و فرصت ها:

در حال حاضر فناوری اعزام فضاپیماهای سرنشین دار در اختیار آمریکا و روسیه بوده و در این میان ایالات متحده امریکا تلاش می کند تا با ابداع و استفاده از راکت های فضاپیمای چندبار مصرف، آن ها را جایگزین نمونه های پیشین کند. شرکت مشهور سازنده فضاپیما , Elon Musk چندی پیش از پایان موفقیت آمیز آزمایش سیستم  فضاپیمای 'drone ships'  از خانواده SpaceX  خبر داده و همچنین از ابداع راکت های فضاپیما با بال های مخصوصی پرده برداشت که 'x-wing config.' نامیده می شود .

این سیستم مورد استفاده در فضاپیمای 'drone ships'   قابلیت نشستن و فرود خودکار را داشته و به راکت ها اجازه می دهد تا در کمال امنیت و بدون مشکل روی صفحات ویژه فرود ، به زمین نشسته و فرود آیند . البته این صفحات ویژه فرود باید در نقاط دور از تراکم جمعیت انسانی تعبیه شوند.

این سیستم فضاپیما قادر به ایستادگی و مقاومت در شرایط طوفانی و در این موقعیت می تواند راکت هائی به طول سه متر را بدون مشکل ، در شرایط عادی نگهداشته و هدایت کند . همچنین در این سیستم جدید ، فضائی به وسعت  90 متر در 30 متر تحت پوشش قرار خواهد گرفت .

در این گزارش تصریح شده است که قابلیت شبکه بندی ماورا صوت این سیستم جدید باله ها که در آزمایش های مربوط به راکت Falcon 9  مورد ارزیابی قرار گرفته  شده است ، به کنترل فضا پیما ها  در زمان بازگشت به زمین از ماموریت های فضائی ، کمک می کند . از ویژگی های منحصر به فرد این سیستم ، امکان کنترل هر یک از باله های راکت ها به صورت مجزا است . این باله ها می توانند در هنگام پرتاب راکت و شلیک های فضائی ، به حالت کاملا جمع شده درآمده و به این ترتیب هیچ مشکلی برای پرتاب صحیح راکت ها پیش نخواهد آمد . مسئولان این شرکت ، نام بال های جدید و قابل انعطاف این راکت های ابداعی را 'x-wing گذاشته اند که به دلیل نوع کاربری و شکل خاص آن است که به راکت امکان جهش به هر چهار طرف را می دهد .

البته هنوز طراحی این فناوری به طور کامل انجام نشده و آزمایش های انجام شده طی چند سال گذشته حاکی از شکست خوردن بیشتر مواردی است که ایالات متحده امریکا تلاش کرده است تا راکت های فوق را به طور سالم به زمین برگرداند. این موضوع با واکنش مهمترین رقیب آمریکایی ها یعنی سازمان فضایی روسیه رو به رو شده است. در همین راستا پژوهشگران سازمان فضائی روسیه اعلام کردند استفاده از راکت های ماهواره بر با قابلیت استفاده چند باره ، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبوده و استفاده از سیستم های استاندارد فعلی برای انجام ماموریت های فضائی ، ارزان تر و مطمئن تر هستند.

مدیر ارشد انستیتوی پژوهشی سازمان فضائی روسیه در اظهارات خود نسبت به بازدهی و موثر بودن استفاده از راکت های ماهواره بر چند بار مصرف با قابلیت استفاده مجدد مانند راکت های ماهواره بر فالکون 9 که به شرکت فضائی اسپیس ایکس در ایالات متحده آمریکا تعلق دارد ، اظهار تردید کرد.

وی در این رابطه گفت : امکان پذیر بودن استفاده از راکت های ماهواره بر با قابلیت استفاده مجدد ، از نظر اقتصادی مورد تردید است و اولین و مهمترین موضوع در این رابطه ، چگونگی ساخت و استفاده از آن است. از سوی دیگر در حال حاضر پیش بینی خدمات مورد نیاز این نوع از راکت های فضاپیما و در دسترس بودن این موارد ، بسیار دشوار است و همچنین طراحان این نوع راکت ها هنوز نتوانسته اند برآورد دقیق و قابق قبولی از هزینه های ساخت و تولید این راکت ها ارائه کنند .

بر اساس پژوهش های انجام شده در انستیتوی پژوهشی سازمان فضائی روسیه ؛ تخمین زده می شود که ساخت راکت های قابل استفاده مجدد فالکون 9 در مرحله اول استفاده ، برابر با راکت های ماهواره بر سویوز گروه متوسط است و اگر این راکت بخواهد برای بار دوم نیز مورد استفاده قرار گیرد ، تنها 5 تا 8 درصد تفاوت هزینه در این فرایند به نسبت ساخت یک راکت جدید پیش بینی می شود.

این موضوع در حالی است که چندی پیش  ایگور کوماروف مدیر ارشد سازمان فضائی روسیه اعلام کرد که طراحان و سازندگان راکت های ماهواره بر روسیه موفق شده اند هزینه های ساخت راکت های پروتون – ام که بین 90 تا 100 میلیون دلار بود ، را کاهش داده و آن را به 70 میلیون دلار رسانده اند.

در این شرایط باید منتظر ماند و دید که سرانجام نظریه کدام یک از این دو کشور دارای فناوری های برتر فضایی در این زمینه درست بوده و در آینده باید شاهد ظهور نسل جدید راکت هایی با قابلیت چند بار استفاده باشیم یا همچنان راکت ای فضاپیمای کلاسیک به کار خود ادامه خواهند داد؟

در این گزارش ویدئویی شاهد چگونگی عملکرد راکت های فضاپیما هستیم.

 

تهیه و گردآوری گزارش: احسان محمدحسینی – فاطمه کردی

نظرات شما

[کد امنیتی جدید]