مهندسي هوا فضا
Aerospace Engineering
هوا فضا چيست ؟ کار يک مهندس هوافضا چيست ؟ يک مهندس هوا فضا در پايان دوره کارشناسي چه توانايي هايي دارد ؟ هدف از تربيت يک کارشناس هوافضا چيست ؟ گرايشها و شاخه هاي رشته دانشگاهي مهندسي
رشته هوا فضا يکي از رشته هاي گروه فني مهندسي است . با توجه به رشد سريع و ناگهاني اين علم در دهه هاي اخير هم اکنون اين رشته جزو رشته هاي استراتژيک علوم به حساب مي آيد . ولي با اين وجود اين رشته در ايران از قدمت زيادي بر خوردار نيست
رشته مهندسي هوا فضا براي اولين بار در سال 1366 وارد ايران شد و اولين دوره کارشناسي اين رشته را دانشگاه پليتکنيک ( اميرکبير ) راه اندازي کرد . هم اکنون اين رشته در 6 دانشگاه صنعتي شريف ، اميرکبير ، امام حسين (ع) ، شهيد ستاري ، مالک اشتر و آزاد شعبه علوم و تحقيقات تدريس ميشود
همچون اکثر ديگر رشته هاي مهندسي طول متوسط دوره تحصيلي براي دوره کارشناسي 4 سال است . و همچون بسياري از رشته هاي مهندسي دروس اين مجموعه شامل دروس عمومي ، پايه ، اصلي ، تخصصي ، کارگاهي و کارآموزي است و زمينههايي چون آيروديناميک ، سازه هوايي ، مکانيک پرواز و جلوبرندهها دروس تخصصي اين رشته را شامل ميشوند
بايد توجه داشت که صنايع هوافضا در دنيا يکي از پيشروترين زمينههاي تحقيقاتي است و همواره موجبات ترقي و جهش در ساير رشتههاي علوم و مهندسي را فراهم ساخته و در اين راستا بودجههاي عظيم نظامي و غيرنظامي را به خود اختصاص داده است ، موضوعاتي از قبيل طراحي و ساخت هليکوپتر ، هواپيماي بدون سرنشين ، بدون موتور ، عمود پرواز و يا جنگنده از يک طرف و ساخت پايگاههاي فضايي ، مسافرت به کرات ديگر و از طرف ديگر جامعيت و حساسيت اين رشته را بيش از پيش روشن ميسازد
به طور کلي ميتوان گفت هدف از تحصيل در اين رشته آشنايي با شرايط اجسام پرنده و يا اجسام داراي شرايط جسم پرنده و بررسي و تحليل اين شرايط است
دکتر کامران رئيسي استاد رشته مهندسي هوافضاي دانشگاه صنعتي اميرکبير در معرفي اين رشته ميگويد : مهندسي هوافضا مجموعهاي از علوم و تواناييهاي علمي و عملي در زمينه تحليل ، طراحي و ساخت وسايل پرنده نظير هواپيماها ، چرخبالها ، گلايدرها ، موشکها و ماهوارهها است
يکي از دانشجويان کارشناسي ارشد اين رشته نيز مهندسي هوا فضا را علمي استراتژيک ميداند که در آن از همه علوم از جمله متالوژي ، کامپيوتر و الکترونيک استفاده ميشود و هدف آن تربيت کارشناساني است که کادر مورد نياز محاسبات ، طراحي ، تحقيقات و ساخت صنايع مختلف هواپيمايي ، چرخبالسازي و موشکي را تامين سازند. به همين دليل دانشجويان اين رشته موظف هستند که در طي تحصيل 3 واحد پروژه بگيرند و در تابستان نيز در دفاتر مهندسي صنايع مربوط کارآموزي بکنند
دروس تخصصي رشته مهندسي هوافضا بر چهار پايه کلي استوارند اين چهار رکن اصلي عبارتند از : آيروديناميک ، جلوبرنده ها ، مکانيک پرواز و سازههاي هوافضايي
به عنوان توضيح ميتوان به اين نکات اشاره کرد
آيروديناميک
آيروديناميک به مطالعه و بررسي جريان هوا ، محاسبه نيروها و گشتاورهاي ناشي از آن بر روي جسم پرنده ميپردازد و مهندس هوا فضا با فراگيري اين علم به تحليل جريانهاي پيچيده در اطراف اجسام پرنده پرداخته و با به دست آوردن نيروهاي آئروديناميکي امکان بررسي پايداري و طراحي سازه را فراهم ميکند
جلوبرنده ها
جلوبرنده ها به مطالعه و بررسي سيستمهاي جلوبرنده اعم از موتورهاي پيستوني ، توربيني ، راکتها و نحوه توليد نيروي رانش در آنها ميپردازد
مکانيک پرواز
مکانيک پرواز به مطالعه و بررسي رفتار و حرکات جسم پرنده با استفاده از اطلاعات آئروديناميکي ، هندسي و وزني ميپردازد و در واقع علم مکانيک پرواز از عملکرد ( performance ) تشکيل ميشود و عملکرد به بررسي برد ، مسافت نشست و برخاست ، مداومت پروازي در سرعتهاي مختلف و پايداري و کنترل وسايل پرنده ميپردازد
سازههاي هوافضايي
سازههاي هوافضايي به مطالعه و بررسي سازههاي هواپيما و ديگر وسايل پرنده ميپردازد و هدف آن طراحي سازههايي است که علاوه بر استحکام کافي در برابر بارهاي آئروديناميکي و ساير بارهاي استاتيکي وارد بر وسايل پرنده ، حداقل وزن ممکن را نيز داشته باشند
قابل ذکر است که اين رشته در مقطع کارشناسي ارشد ( در ايران ) داراي همين گرايشها ميباشد و هم اکنون قابليت ادامه تحصيل در رشته هوا فضا در داخل کشور تا مقطع دکترا ميسر ميباشد
رشته هوافضا قرابت زيادي با تمامي گرايشهاي مهندسي مکانيک دارد به اين جهت داراي تعدادي واحد مشترک با گرايشهاي مهندسي مکانيک مثل جامدات و سيالات ميباشد
و اما در مورد دورنماي شغلي و آينده کاري فارق التحصيلان رشته مهندسي هوا فضا
همانطور که پيش از اين گفتيم هدف اصلي صنعت هوافضا طراحي و ساخت وسايل پرنده است ، در نتيجه فارغالتحصيلان مهندسي هوافضا ميتوانند در صنايع و موسسات تحقيقاتي هواپيمايي ، موشکي و ماهواره فعاليت بکنند و همچنين در کليه موسسات و سازمانهايي که به نحوي از وسايل پرنده استفاده ميکنند ، به عنوان کارشناس تحقيق در عمليات و تعمير و نگهداري خدمت کنند. اما علاوه بر اشتغال در مراکز فوق يک مهندس هوافضا با تسلط بر علوم آئروديناميک ، طراحي سازه و روشهاي طراحي توربو ماشينها توانايي کار در شاخههاي متعددي از مهندسي و پروژههاي خارج از حيطه صنايع هوافضايي را نيز دارد
کاربرد زمينههاي مطالعاتي يک مهندس هوافضا تنها به طراحي هواپيما و وسايل پرنده محدود نميشود. براي مثال آئروديناميک خودروها از برخي جهات شباهت زيادي به آئروديناميک هواپيما دارد و امروزه در اغلب صنايع خودروسازي با استفاده از تونل باد و علم آئروديناميک ، خودروهاي کم مصرفتري ميسازند. فرايند سيستمهاي کنترل صنعتي نيز با فرايندهاي طراحي کنترل در وسايل پرنده بر يک مبنا است و همچنين سازه اتومبيل و کشتي مشترکات زيادي با سازه يک هواپيما دارد و بالاخره توربينهاي گاز يک نيروگاه يا ايستگاه پمپ گاز همانند يک موتور جت تحليل و طراحي ميگردند. در نتيجه يک مهندس هوافضا علاوه بر شرکتهاي هوايي در نيروگاهها ، صنايع نفت و گاز و صنايع خودروسازي فرصتهاي شغلي خوبي دارد
و اما در مورد مشکلات و دشواريهاي شغلي فارغالتحصيلان اين رشته نيز ميتوان به اين نکات اشاره کرد که : مهمترين مشکل اين رشته جديد بودن آن است و اين که هنوز براي آن برنامهريزيهاي لازم به صورت کلان تدوين نشده است و در نتيجه پراکندهکاري در اين رشته زياد است و در کل جذب نيروي انساني از کانال صحيحي انجام نميگيرد وگرنه عمدتا فارغالتحصيلان اين رشته از نظر بازارکار مشکلي ندارند
رشته مهندسي هوافضا نيازمند سرمايهگذاري کلان است و بيش از ساير صنايع از وضعيت اقتصادي کشور تاثير ميپذيرد يعني اگر رشد اقتصادي خوبي داشته باشيم سرمايهگذاري در اين بخش بيشتر ميباشد و البته عکس اين قضيه نيز صادق است.
فارغالتحصيلان کادر مورد نياز محاسبات ، طراحي، تحقيقات و ساخت صنايع مختلف هواپيمايي، هليکوپترسازي، موشکي و صنايع ديگر را تامين ميکنند
سیر فضانوردی
از آرزوهای اولیهی بشر این بود که بتواند مانند پرندگان پروزا کند به دنبال این هدف ابتدا از بالونهایی که پوشش آن از پارچهای غیرقابل نفوذ بود استفاده کرد و درون آنها را از گازهای سبکتر از هوا پر نمود و به آسمان صعود کرد.
اما این نوآوری با خواست او فاصلهی زیاد داشت. لنگلی Langley منجم آمریکایی بود که در زمینهای آئرودینامیک هم تحقیقات جالبی بهعمل آورده بود، نحوهی تأثیر هوا بر بالها و نیز چگونگی تغییر این تأثیر را با شکل بال هواپیما دقیقاً مورد بررسی قرار داده بود لکن در ساختن هواپیما دستخوش اشتباهاتی گردید بهویژه در زمینهی قدرت و مقاومت مواد ساختمانی که بهکار برده خطاها فاحش بود. از اینرو نتوانست هواپیمایی قابل استفاده و کارآمد بسازد. او در طی تحقیقات خود پنجاههزار دلار از دولت کمک مالی دریافت کرده بود اما نتیجهی کارش رضایتبخش نبود. بههمین علت روزنامهی نیویورکتایمز در یک سرمقالهی بسیار انتقادی نوشت صرف وجوه ملی در راه تحقق بخشیدن به یک رؤیای واهی کاری احمقانه است و در همین مقاله اشاره کرده بود که بشر تا هزار سال دیگر قادر به پرواز نخواهد بود. فضا را ۹ روز پس از انتشار این مقاله برادران رایت Wright بهنامهای اورویل و ویلبر با استفاده از تجارب لیلینتال Lilienthal توانستند نخستین پرواز موفقیتآمیز خود را در هوا انجام دهند. لیلینتال مهندس آلمانی مانند بسیاری از مردان در رؤیای پرواز در آسمانها بود، او پرواز پرندگان را منبع الهام خود قرار داده بود و میکوشید همان اصول را برای پرواز انسان معمول دارد و برای آنکه نیازی به بر هم زدن بالها نداشته باشد، همان دامی که برای بسیاری از مخترعان وجود داشت خود را به انجام پروزا با هواپیمای بیموتور قانع ساخت تا در آخرین سالهای قرن ۱۹ اولین پرواز خود را با هواپیمای بدون موتور صورت داد. طولی نکشید اینگونه پروازها بهصورت رایجترین ورزش هواپیمایی دههی آخر قرن ۱۹ درآمد. همانطور که یک قرن قبل صعود با بالون یک نوع تفریح بهحساب میآمد. لیلینتال صدها بار این کار را با موفقیت انجام داد اما یکبار که سرگرم آزمایش سکان هواپیما بود بر زمین سقوط کرد و درذشت. اگر او ۷- ۸ سال دیگر زنده مانده بود پرواز برادران رایت را به چشم میدید. برادران رایت هیچکدام تحصیلات دانشگاهی نداشتند ولی نشان دادند در سایهی استعداد و پشتکار میتوان مهمترین کارها را انجام داد.
اورویل برادر کوچکتر قهرمان دوچرخهسواری بود و با برادر بزرگتر خود ویلبر یک کارگاه تعمیر دوچرخه بهوجود آورده بودند. آنها با توجه به ذوق مکانیکی که داشتند و با احتراز از خزاها و اشتباهات لیلینتال در صدد ساخت هواپیمای موتوردار و با سرنشین برآمدند. نخست بر آن شدند تا بالایی برای دوچرخه بسازند و یک موتور احتراق داخلی بسیار سبک برای گرداندن ملخ آن تعبیه کنند. سپس مبادرت به ساختن شهپر یا بالهای انتهایی نمودند که خلبان را قادر به کنترل هواپیما میکند. اورویل برادر کوچکتر برای اولینبار هواپیما را به مدت یک دقیقه و بهطول ۲۶۰ متر به پرواز درآورد. در جائی که فقط ۵ نفر تماشاچی بود. اما دولت آمریکا چندان توجهی نسبت بدان مبذول نداشت و روزنامه Scientific American متذکر شد پرواز اورویل یک شوخی و فریب بیش نبوده است. با این حال در آزمایشی دیگر که انجام دادند پرواز نیمساعت بهطول انجامید و ۳۹ کیلومتر پرواز کردند. ویلبر هواپیما را به فرانسه انتقال داد و در آنجا مورد استقبال بیسابقه قرار گرفت. متأسفانه ویلبر بهعلت ابتلا به حصبه در ۴۵ سالگی چشم از جهان فروبست و نتوانست به روزگاری برسد که شاهد اهمیت کار خود و ارزش اختراع هواپیما باشد. اختراعی که قبلاً آن را یک شوخی میپنداشتند. با اینکه هواپیماها در طی جنگ جهانی اول به بمباران مناطق دشمن و پارهای خدمات نظامی مبادرت کرده بودند هنوز هواپیما را وسیلهای برای حمل و نقل تقلی نمینمودند. زمانی دولت آمریکا جایزهای به مبلغ ۲۵ هزار دلار تعیین نمود تا به کسی اعطا گردد که بتواند یکسره از نیویورک به پاریس پرواز کند. لیندبرگ هوانورد آمریکایی توانست حمایت سرمایهداری را برای خرید یک هواپیمای کوچک جلب کند. آنگاه با آن مسافت مذکور را در ت۵/۳۳ ساعت طی نمود. بدینترتیب لیندبرگ بهصورت قهرمان قهرمانان درآمد و تظاهرات زیادی به نفع او صورت گرفت.
این پرواز اهمیتی بیش از یک عمل صرف قهرمانی داشت. پرواز لیندبرگ راه را برای بسط پروازهای مسافرتی و تجاری هموار ساخت. در دوران جنگ جهانی دوم کشورهایی که در جنگ شرکت داشتند توجهی فوقالعاده به مسألهی سرعت هواپیما مبذول نمودند. هواپیماهای آن عصر به حداکثر سرعت خود رسیده بود. پس از پایان جنگ تکنیک «پیشراندن با جت» یعنی استفاده از روانهای از گازهای داغ در کار آمد. بدین ترتیب که عکسالعمل ناشی از خروج با فشار گاز از دهانهی رو به عقب، هواپیما را رو به جلو میراند. پس از پایان جنگ سرعت هواپیما به حدود ۱۲۰۰ کیلومتر در ساعت (برابر یک ماخ) رسید. ماخ واحد سرعت است که به افتخار ماخ فیزیکدان اتریشی نامگذاری شده است. شهرت عمدهی ماخ بر اثر نظراتی است که در زمینهی حریان هوا ابراز داشته است. وی نخستین کسی بود که تغییر ناگهانی وضع هوا را تا هنگامی که سرعت متحرکی به سرعت صوت برسد مورد مطالعه قرار داده است. او سرعتی معادل سرعت صورت را یک ماخ نامید. اصولاً سرعت هواپیما بهوسیلهی امواج فشار منتقل میشود، از اینرو هر اختلال فشاری که در هوا پدید آید با سرعت صوت انتقال مییابد. هنگام حرکت هواپیما در هوا ذرات هوای واقع در مسیر آن راه را برای هواپیما باز میکنند. این امر تا هنگامی که سرعت هواپیما از سرعت صوت کمتر است به آسانی صورت میگیرد، زیرا در اینصورت امواج فشار ناشی از حرکت هواپیما که با سرعت صوت منتشر میشوند به فاصلهی معتنابهی پیشاپیش آن حرکت میکنند. لکن وقتی سرعت هواپیما به سرعت صورت نزدیک میشود هواپیما روی به فرا رسیدن به امواج فشار خود میگذارد و ذرات هوا را مجال آنکه از مسیر آن دور شوند نمیماند بلکه مانند برفی که در جلو پارو انباشته شود هوا در جلو هواپیما متراکم میگردد. بدین ترتیب هنگامی که سرعت هواپیما به سرعت صوت برسید مقاومت هوا در مقابل حرت هواپیما ناگهان به شدت زیاد میشود. این ازدیاد مقاومت شدید را دیوار صوت مینامند. تحقیقات دامنهداری در زمینهی فضانوردی صورت گرفت و منجر به آن شد دانشمندان آمریکا و شوروی اقدام به تعلیم فضانوردان خود برای اکتشافات فضایی بنمایند.
یکی از فضانوردان شوروی گاگارین بود که علاقهی فوقالعادهاش به فن هوانوردی او را به دانشکدهی خلبانی کشاند. پس از مدتی در آوریل ۱۹۶۱ با یک قمر مصنوعی به نام واستوک I به فضا صعود کرد و در مداری برگرد کرهی زمین قرار گرفت. پرواز او در نقطهای مجاور دریای خزر صورت گرفت و مدت ۱ ساعت و ۸ دقیقه بهطول انجامید. در تمام مدت پرواز میان این نخستین کیهان نورد و زمین ارتباط رادیویی برقرار بود. گاگارین در طول مدت پرواز برنامههای تحقیقات متنوعی اجرا میکرد. او نخستین کسی است که مدت درازی حالت بیوزنی را تحمل کرده است. موقع برگشت بهوسیلهی ترمز خاصی که خلاف جهت حرکت بود وارد جو زمین گردید. سپس عمل ترمز کردن تحقت کنترل پایگاه زمینی نخست به کمک باله و سپس با چتر نجات صورت گرفت آنگاه محفظهی اصلی از سفینهی فضایی جدا شد و هر دو قسمت در فاصلهی چند کیلومتری که پیشبینی شده بود در نزدیکی حاجیطرفان به زمین نشست. بعد از گاگارین فضانوردان آمریکایی نیز انجام مأموریتهای فضایی را بهعهده گرفتند که بین آنها میتوان از گلن Glenn نام برد. کسی که در جنگ جهانی دوم و در جنگ کره شرکت داشت و جمعاً ۲۴ مدال و نشان گرفت. علاقهی فراوانی به کارهای مخاطرهآمیز داشت. بهطوری که دوران صلح یا جنگ برایش فرقی نداشت. او یکبار مسافت لوسآنجلس تا نیویورک را با سرعتی سریعتر از سرعت صوت پرواز کرد.
نزدیک به یک سال بعد از گاگارین در مدار کرهی زمین قرار گرفت و مدت ۴ ساعت و ۵۶ دقیقه سه بار دور کرهی زمین گردش نمود
اکنون مسابقهی اکتشاف از طرف دولتهای آمریکا و شوروی به سرعت دنبال میشود تا روزی که رسد آدمی به جایی که بهجز خدا نبیند.
ماه نوردها
در زمان شوروی سابق در شهر سنت پیترز بورگ (لنین گراد سابق) در موسسه ون ای ای اولین پروژه ها برای طراحی ماه نورد ها مریخ نورد ها و کاوشگر های زهره انجام شدند.
در زمان شوروی سابق در شهر سنت پیترز بورگ (لنین گراد سابق) در موسسه ون ای ای اولین پروژه ها برای طراحی ماه نورد ها مریخ نورد ها و کاوشگر های زهره انجام شدند.
اما در واقع می توان گفت که شوروی در پروژه ی ساخت ماه نورد ها چندان موفق نشد. ماه نورد هایی که در لنینگراد سابق ساخته شدند برای کار روی ماه مناسب نبودند. موسسه ی صنعتی ون ای ای ساخت قسمت حرکتی ( مانند ساختار چرخ ها) ماه نورد را بر عهده گرفت و بدین ترتیب اولین ماه نورد شوروی طراحی و ساخته شد.
موسسه ی صنعتی ون ای ای دو برتری نسبت به موسسه های صنعتی دیگر داشت. اولین برتری این موسسه متخصصان آن بودند. متخصصان این موسسه در زمینه ی چگونگی تماس چرخ های ماه نورد با سطوح مختلف آزمایش های لازم را به عمل آورده بودند.
موسسه ی و ن ای ای طراحی چرخ های ماه نورد ها را برعهده گرفت و این دومین برتری این موسسه محسوب می شد زیرا در آن زمان هیچ نهاد صنعتی دیگری توانایی مدیریت این قسمت از پروژه را نداشت. بسیاری از محققان بر این باور بودند که دریا های شنی ماه خیالی است. گروهی از کارشناسان پیشنهاد دادند تا ماه نورد مانند قایق باشد. اما تمام این طرح ها عملی نشدند. دانشمند معروف شوروی سابق کارلیف بر این باور بود که ماه دارای سطحی سخت است و فرود ماه نورد روی ماه باید به نرمی صورت بگیرد.بسیاری از دانشمندان شوروی سابق در دو موسسه ی و ن ای ای و OKB-۱ گرد هم آمدند تا در این پروژه همکاری کنند. همانطور که می دانیم ماه جو ندارد و دمای آن در روز از ۱۵۰- تا ۱۵۰ + درجه ی سانتیگراد تغییر می کند.
بنابراین تصمیم گرفته شد تا تمام ابزار های ماه نورد در محفظه ایی (که دارای تنظیم کننده ی حرارت باشد) قرار داده شوند. برای اینکه ماه نورد بتواند شب ها در ماه فعالیت خود را ادامه دهد تصمیم گرفته شد تا رادیاتور ماه نورد درمحفظه ای نگهداری شود و منبع انرژی گرمایی ماه نورد تمام ابزار را از سرما حفظ کند. در برنامه ی شوروی تصمیم گرفته شد تا از انرژی خورشیدی برای حرکت ماه نورد به کار گرفته شود. هنگامی که فضانوردان امریکا روی سطح ماه فرود آمدند و مشاهده کردند که باتری های خورشیدی ماه نورد شوروی توسط گرد و غبار های ماه پوشیده نشده است شگفت زده شدند.
ولی آن ها خود با این مشکل رو به رو شدند. می توان گفت که ماه نورد شوروی دو گونه سرعت داشت یکی ۰,۸۵ km/h و دیگری ۲ km/h . اینگونه سرعت ها سبب بالا بردن گردو غبار ماه نمی شد و در نتیجه باتری های خورشیدی ماه نورد به آسانی کار خود را انجام می دادند. کنترل ماه نورد ها از فاصله ی ۴۰۰۰۰۰ هزار کیلومتری صورت می گرفت و سبب می شد تا ماه نورد سرعت کمی هنگام حرکت داشته باشد. شوروی در برنامه سفر به ماه محل فرود ماه نورد ها را برای فرود فضانورد های خود تعیین کرد.
در ۱۹ فوریه سال ۱۹۶۹ شوروی ماه نورد خود را به کمک موشک پروتون پرتاب کرد اما محفظه ی فشار هوای راکت پروتون با مشکل مواجه شد و راکت به همراه ماه نورد منفجر شدند. ۱۷ نوامبر سال ۱۹۷۰ ماه نورد شوروی روی سطح ماه فرود آمد. دانشمندان شوروی محاسبات دقیق برای فرود ماه نورد و چگونگی عملکرد آن را انجام داده بودند. ماه نورد اول شوروی با موفقیت ماموریت خود را انجام داد و در مدت ۱۰ ماه مسافتی حدود ۱۰۵۴۰ متر را پیمود. ماه نورد دوم شوروی که در ژانویه ی سال ۱۹۷۳ به سطح ماه رسید از نظر فنی با ماه نورد اول شوروی تفاوت اساسی داشت. یکی از تفاوت های آن در مقایسه با ماه نورد قبلی این بود که ماه نورد دوم در روز سوم خود مسافتی حدود ۱۶۵۳۳متر را طی کرده بود. اما ماه نورد دوم به دو دلیل از کار افتاد. دلیل اول این بود که هنگامی که ماه نورد باتری ها ی خورشیدی خود را باز کرده بود با حرکت به عقب خود وارد یکی از دهانه های ماه شد و شن سطح ماه وارد صفحات خورشیدی آن شد. دلیل دوم آن این بود که شن های سطح ماه همچنین وارد رادیاتور ماه نورد شدند و سبب افرایش دمای آن محفظه شدند و سرانجام ماه نورد هم از کار افتاد. در سال ۱۹۷۷ شوروی در صدد پرتاب سومین ماه نورد خود شد اما تمام راکت های حمل کنند ه ی پروتون برای پرتاب ماهواره های ارتباطاتی در نظر گرفته شده بودند به همین دلیل سومین ماه نورد شوروی از رسیدن به ماه بازماند. طراحی تمام ماه نورد ها در موسسه صنعتی و ن ای ای شوروی صورت گرفت در این موسسه علاوه بر طراحی ماه نورد ها طراحی کاوشگر های دیگر نیز صورت گرفت. با فرود آمدن آپولو های امریکا می توان گفت که بخش زیادی از فعالیت موسسه ی ون ای ای شوروی در زمینه ی ماه نورد ها رو به کاستی نهادند.
کاربرد ها و ویژگی های فناوری هوا فضا نگاه جست وجو گر به زمین
صنعت و فناوری هوافضا به دلیل ویژگی ها و کاربردهای خاص و منحصر به فرد همواره از بااهمیت ترین و ارزشمندترین صنایع و فناوری ها به شمار رفته است. به طور معمول پیشرفته ترین محصولات و فناوری ها ابتدا در این حوزه تولیدشده و سپس در سایر حوزه های فناوری مورداستفاده قرار گرفته اند.فناوری فضایی به دلیل خصوصیات اش از فناوری هوایی پیچیده تر و دست یافتن به آن از نظر اقتصادی و نظامی و سیاسی ارزشمندتر و حائزاهمیت تر است.یکی از مقوله هایی که در صنعت فضانوردی اهمیت ویژه و بسزایی دارد ماهواره ها و یا همان قمرهای مصنوعی هستند که بی درنگ به دور زمین درحال چرخشند.
ایده استفاده از ماهواره ها برای نخستین بار پس از جنگ جهانی دوم توسط آرتورسی کلارک (Arthur C Clarke) دانشمند، ریاضیدان و نویسنده انگلیسی بر سر زبان ها افتاد. او پیشنهاد داد یک ماهواره ارتباطی در مدار ژئوسنکرون زمین (Geostationary orbit) که در فاصله ۰۰۰ ۳۶ کیلومتری سطح زمین و بالای خط استواست قرار گیرد تا توانایی پوشش سیگنال های رادیویی و تلویزیونی را برای
۴۰ درصد سطح زمین داشته باشد. این ماهواره می تواند قسمت مشخصی از سطح زمین را به صورت ثابت تحت پوشش خود داشته باشد
قمرهای مصنوعی
لغت ماهواره بر طبق تعاریف رایج به سفینه ای گفته می شود که در مداری مشخص و به دور یک سیاره دیگر درحال گردش است. در عصرحاضر که ماهواره و فناوری های وابسته به آن پیشرفت قابل ملاحظه ای در جوامع ایجاد کرده است بخشی از تحقیقات و پژوهش های علمی - تخصصی که در آزمایشگاه های فضایی انجام می شود هرگز امکان انجامشان برروی کره زمین وجودنداشت. این تحقیقات که بسیار زیاد و متنوع است در رشته های پزشکی، مهندسی و سایر رشته ها درحال انجام است و تاکنون دستاوردهای فراوان و ارزنده ای را به جوامع بشری هدیه کرده است. ماهواره هایی که در فضا و درحال گردشند، می توانند اطلاعات باارزشی را در اختیار ما قراردهند که سبب تحولات شگرفی در زمینه های علمی و تحقیقاتی خواهدشد.
زیرساخت ها
همه فناوری های رایج و موجود برای ایجاد و حفظ بقای خود نیازمند نیروها و زیرساخت هایی هستند که در اجزای تشکیل دهنده آن فناوری باید وجودداشته باشد تا بتوان از آن فناوری استفاده کرد و آن را توسعه داد. درباره استفاده از فناوری فضایی دیگر به زیرساخت هایی نیاز داریم تا بتوان این فناوری را توسعه داد، این زیرساخت به این شرح است:
۱) سیستم پرتاب و هدایت برای دستیابی به موقعیت موردنظر در فضا
۲) تأمین تجهیزات و امکانات موردنیاز در فضا، مطابق نیاز
۳) ایستگاه و پایگاه های زمینی پرتاب و کنترل تجهیزات
هم اکنون سیستم پرتاب توسط موشک هایی که برای این منظور طراحی شده اند انجام می شود و سایر روش های پرتاب و هدایت درحال طی کردن مراحل تحقیقاتی خود هستند، بخش دوم زیرساخت ها یعنی تجهیزات و امکانات موردنیاز در فضا شامل تجهیزات آزمایشگاهی - تحقیقاتی، مخابراتی و تجهیزات موردنیاز فضانوردان در مدت حضورشان در فضا می باشد و بخش سوم زیرساخت ها شامل ایستگاه ها و پایگاه های زمینی برای پرتاب و هدایت ماهواره است که همزمان وظیفه کنترل پرتاب را نیز برعهده دارند.
ساختمان ماهواره
ماهواره ها یا همان قمرهای مصنوعی از دو بخش عمده تجهیزات بهره می گیرند:
۱) تجهیزات مخابراتی
۲) تجهیزات غیرمخابراتی
بخش اول) از تجهیزات شامل آنتن ها و تکرارکننده ها و ترانس پاندرهاست. در این قسمت سیگنال های فرستاده شده از زمین پس از دریافت و تقویت و تغییر فرکانس مجدداً به زمین فرستاده می شوند و بدین ترتیب ارتباط ماهواره با زمین و ایستگاه مربوطه برای ارسال و دریافت اطلاعات برقرار می شود.
بخش دوم) از تجهیزات درواقع قسمت پشتیبانی فنی ماهواره است که شامل سیستم کنترل حرارتی، سیستم کنترل موقعیت و مدار، سیستم های مکانیکی، سیستم منبع تغذیه و موتورهای مربوطه است.
نحوه ارتباط
برای برقراری ارتباط با ماهواره از یک ایستگاه زمینی احتیاج به یک دیش بزرگ (Uplink Antenna) است که موجب تمرکز و ارسال اطلاعات به ماهواره می شود. در این ارتباط که میان ماهواره و ایستگاه زمینی برقرار می شود از دو نوع موج و فرکانس استفاده می شود. یکی برای Uplink (فرستادن اطلاعات به ماهواره) و دیگری برای Downlink (دریافت اطلاعات از ماهواره). دیش نصب شده برروی ماهواره سیگنال دریافتی از ایستگاه زمینی را به یک دستگاه گیرنده می فرستد و پس از پردازش به فرستنده ماهواره انتقال می دهد و توسط آنتن فرستنده ماهواره مجدداً به سمت زمین تابیده می شود.
سیگنال ارسالی به سطح زمین توسط دیش های معمولی دریافت و جمع آوری شده و سپس به یک دستگاه گیرنده ماهواره انتقال می یابند و در آنجا مورد پردازش قرار می گیرند.
قدرت سیگنال دریافتی بر روی زمین، نسبت به فاصله زاویه، قدرت فرستندگی ماهواره و نیز نقطه گیرندگی دیش دریافت اطلاعات و آب و هوا و غیره متفاوت بوده و به صورت یک الگوی خاص معرفی می شود.
انواع ماهواره ها
۱) ماهواره های ارتباطی و مخابراتی (communications satellites)
این گروه از ماهواره ها برای ارتباطات رادیویی - تلویزیونی، اینترنتی و ارتباطات مخابراتی مورد استفاده قرار می گیرند. نخستین ماهواره از این گروه، ماهواره ای با نام Echo۱ بود که در سال ۱۹۶۰ به فضا پرتاب شد و پس از آن Relay۱ و Telstar۱ نیز به آن پیوستند.
نخستین ماهواره مخابراتی با مدار زمین ثابت Syncom۳ بود که در سال ۱۹۶۴ در مدار قرار گرفت. هم اکنون ماهواره Inmost که در سال ۱۹۷۹ در مدار قرار گرفت برای برقراری ارتباط تلفن همراه ماهواره ای در ۸۰ کشور جهان مورد استفاده قرار می گیرد.
تقریباً تمام ماهواره های مخابراتی در مدار زمین به صورت ساکن قرار گرفته اند و علائم تلفنی و تلویزیونی به ماهواره فرستاده شده و پس از پردازش توسط ماهواره به ایستگاه زمینی مخابره می شود. بزرگترین ماهواره مخابراتی که هم اکنون در مدار زمین فعال است ماهواره Intellset۶ است که امکان برقراری ۱۲۰۰۰۰ تماس تلفنی همزمان و چندین کانال تلویزیونی را دارد و در حدود ۱۳۰ کشور در مالکیت و عملیات این ماهواره سهیم اند.
۲) ماهواره های هواشناسی (Weather Satellites)
این گروه از ماهواره ها برای مطالعات جوی و هواشناسی مورد استفاده قرار می گیرند و توسط داده هایی که به زمین ارسال می کنند مانند موقعیت ابرها، دما و... وضع هوا پیش بینی می شود.
نخستین ماهواره از این گروه، ماهواره Tiros بود که در سال ۱۹۶۰ در مدار قرار گرفت که توانایی ارسال تصاویر مادون قرمز از ابرها و نیز توانایی شناسایی توفان ها و مسیر آنها را داشت. پس از آن ماهواره های دیگری نیز مانند. Nimbus و Itos در مدار قرار گرفتند.
ماهواره های هواشناسی دو نوع اند، آنهایی که در مدار زمین به صورت ساکن قرار دارند که به صورت پیوسته یک سوم زمین را زیر نظر دارند و گروهی که در مدار قطبی مستقرند که می توانند هر ۱۲ ساعت یک بار کل سطح زمین را پوشش دهند.
ماهواره های هواشناسی با ارسال دمای هوا، دمای زمین، سرعت باد و حرکت ابرها هواشناسان را در پیش بینی هوا در روزهای آینده یاری می دهند.
۳) ماهواره های هدایت و ناوبری (Navigation Satellites)
این دسته از ماهواره ها برای تعیین و موقعیت و هدایت وسایل نقلیه دریایی، هوایی و زمینی مورد استفاده قرار می گیرند.
شبکه ای از ماهواره های ردیابی در سراسر جهان به مردم کمک می کند تا محل دقیق خود را با اختلاف چند متر بیابند.
نخستین ماهواره از این نوع، ماهواره Transit۵A بود که در سال ۱۹۶۳ در مدار قرار گرفت. این ماهواره با ارسال سیگنال های خاص توانایی هدایت کشتی ها و هواپیماها را داشت. این گروه از ماهواره ها به دلیل تعداد کم نمی توانستند همه جای زمین را در یک زمان پوشش دهند و به همین دلیل پس از مدتی سری ماهواره های Navstar یا GPS که شامل ۲۴ ماهواره است در مدار قرار گرفت.
با ارسال این ماهواره استفاده کننده ها قادر خواهند بود مکان خود را از نظر طول، عرض و ارتفاع به درستی تعیین کنند.
۴) ماهواره های تحقیقاتی (Research Satellites)
این دسته از ماهواره ها برای انجام مطالعات و تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می گیرند، تحقیقاتی در زمینه میدان های مغناطیسی، تشعشعات کیهانی، مشخصه های اجرام فضایی، مطالعه امواج خورشیدی و رادیویی از معروف ترین ماهواره های این گروه می توان به هابل (Hubble)، سایلوت (Salyut)، میر (Mir)، اسکای لب (Sky lab) اشاره کرد.
۵) ماهواره های نظامی (Military Satellites)
ماهواره های این گروه عمدتاً در فعالیت های جاسوسی - دفاعی و تهاجمی به کار گرفته می شوند. این فعالیت ها مانند شنود اطلاعات و مکالمات، شناسایی حملات موشکی، شناسایی مراکز خاص، هدایت نیروهای تهاجمی، ایجاد اختلال در مکالمات رقیب و غیره هستند.
۶) ماهواره های شناسایی (Reconnaissance Satellites)
این گروه از ماهواره ها اطلاعات فراوانی را از زمین دریافت کرده و به مراکز کنترل می فرستند. ماهواره های شناسایی استفاده گسترده ای دارند و در بخش های مختلف می توان از آنها استفاده کرد. به عنوان نمونه در مطالعات زمین شناسی می توان مشخصات گسل ها و آتشفشان ها را بررسی کرد و یا در شناسایی منابع آبی سطحی و نیز مطالعه در مورد آب های زیرزمینی و جزر و مد دریاها، ارزیابی و شناسایی جنگل ها و مراتع و بررسی تراکم و کیفیت جنگل ها، بررسی در مورد تنوع زیست محیطی و زیستگاه های حیات وحش، شناسایی آلودگی های مواد آلاینده مانند آلودگی های نفتی، پیش بینی زلزله، توفان، سیل و گردباد، نقشه برداری از تمامی سطوح زمینی و دریایی، مناطق شهری از جمله بافت های شهری، مطالعه و تحقیق راه های حمل و نقل و طراحی راه های جدید از جمله موارد کاربرد این دسته از ماهواره هاست.
فضانوردی یک ماجراجویی تمام عیار
مأموریت ۱۱ روزه آتلانتیس برای استقرارکلمبوس، اولین آزمایشگاه دائمی فضایی اروپا، در ایستگاه بینالمللی فضایی آی.اس.اس است.
این آزمایشگاه که ۲۱ تن وزن دارد و بیش از یک میلیارد دلار هزینه ساخت آن شده است برای انجام آزمایشهایی طراحی شده که روی زمین و بهدلیل قوه جاذبه غیرممکن است.
مقامات ناسا اعلام کردهاند پرتاب فضاپیمای آتلانتیس که قرار بود یکشنبه ،۹ دسامبر صورت بگیرد تا ماه ژانویه به تعویق افتاده است. این چهارمین باری است که انجام این مأموریت به تعویق میافتد.
دلیل تعویق اخیر این است که مهندسان ناسا متوجه شدهاند حسگرهای یکی از مخازن سوخت فضاپیما نتوانسته از آزمایشهای قبل از پرواز سربلند بیرون بیاید. این درحالی است که شنبه همین هفته، وین هلن، مدیر این مأموریت فضایی گفته بود تمام مسئولان این برنامه، به این نتیجه رسیدهاند که شرایط برای پرواز امن و مناسب است.
حسگرهای سوخت از کار افتاده، میزان سوخت هیدروژن منجمد باقیمانده در مخزن سوخت را اندازه میگیرند.
این سامانه تضمین میکند که۳ موتور اصلی شاتل درصورت نبود سوخت درمخزن خاموش شوند. اگر موتورهای شاتل که قدرت خالی کردن محتویات یک استخر را در عرض ۲۵ ثانیه دارند، با وجود خالی بودن مخزن سوخت به کار خود ادامه دهند، متلاشی خواهند شد.
پنجشنبه گذشته، زمانی که مخازن فضاپیما برای پرتاب مقرر آن سوختگیری میشد، ۲ اندازه گیر مخزن خارجی، خالی بودن مخزنرا نشان میدادند، درحالی که مخزن حاوی سوخت بود.
پیش از این ناسا تصریح کرده بود که دست کم ۳ درجه از ۴ درجه سوخت فضاپیما باید برای پرتاب آن درست کار کنند. با این همه روز شنبه کارشناسان ناسا تصمیم گرفتند تنها درصورتی فضاپیما را پرتاب کنند که هر ۴ درجه درست کار کنند.
مأموریت ۱۱ روزه آتلانتیس برای استقرارکلمبوس، اولین آزمایشگاه دائمی فضایی اروپا، در ایستگاه بینالمللی فضایی آی.اس.اس است.
این آزمایشگاه که ۲۱ تن وزن دارد و بیش از یک میلیارد دلار هزینه ساخت آن شده است برای انجام آزمایشهایی طراحی شده که روی زمین و بهدلیل قوه جاذبه غیرممکن است.
سیدن و استقرار این آزمایشگاه به ایستگاه بینالمللی فضایی به تلاشهای ۱۲ ساله اروپا برای ایجاد اولین آزمایشگاه دائمی خود در فضا پایان خواهد داد. این طرح تا کنون چندین بار به تأخیر افتاده و نهایتا منجر به افزایش هزینه اجرای آن شده است.
اولین تأخیر بین سالهای ۱۹۹۶ تا ۲۰۰۰ رخ داد و دلیل آن تأخیر روسیه در راه اندازی دستگاه اصلی کنترل آی.اس.اس بود.
تأخیرهای بعدی در نتیجه نابود شدن فضاپیمای کلمبیا در سال ۲۰۰۳ بود که به قیمت جان ۷ فضانورد تمام شد. ناسا،۳ سال و نیم زمان و بیش از یک میلیارد دلار را صرف پرواز دوباره این فضاپیما در سال ۲۰۰۵ کرده است.
آزمایشگاه کلمبوس دومین آزمایشگاهی خواهد بود که به این ایستگاه فضایی افزوده میشود.
آزمایشگاه پیشین دستینی نام دارد که متعلق به ناساست و در سال ۲۰۰۱ کار خود را آغاز کرده است. آزمایشگاه سوم، آزمایشگاه کیبو، متعلق به ژاپن است که قرار است سال آینده به این ایستگاه افزوده شود.
آخرین پرواز شاتل آتلانتیس به ژوئن امسال بر میگردد که شاتل فضایی آتلانتیس پس از مأموریتی ۲ هفتهای به فضا و کمک به ادامه عملیات ساخت ایستگاه بینالمللی فضایی در کالیفرنیا فرود آمد.
آن مأموریت ۲ هفتهای شاتل به فضا در مجموع سفری پردردسر بود. آتلانتیس در آن مأموریت، ۶ روز را در کنار ایستگاه بینالمللی گذراند و بخش اعظم این ۶ روز از سوی فضانوردان صرف تلاش برای راه اندازی مجدد رایانههای از کار افتاده ایستگاه که سامانههای زیستی آن را کنترل میکنند، شد.
سرنشینان آتلانتیس در زمان استقرار خود در ایستگاه بینالمللی فضایی با از کار افتادن بخشی از سامانه رایانهای آی. اس. اس مواجه شدند. با این که علت مشکل به وجود آمده برای این سامانه رایانهای ساخت روسیه بهطور کامل مشخص نشد ولی سرانجام این مشکل که عملکرد بخش عمدهای از تأسیساتآی.
اس. اس را مختل کرده بود، رفع شد.فضانوردان همچنین مجبور شدند یک پیاده روی فضایی برای تعمیر بخشی از پوشش ضدحرارتی شاتل انجام دهند.
در این مأموریت در مجموع ۳ پیاده روی فضایی به خارج از ایستگاه انجام شد. مأموریت اصلی آتلانتیس در آن سفر، نصب واحد جدیدی از باتریهای خورشیدی در ایستگاه بینالمللی فضایی و جایگزینی یک فضانورد، سونیتا ویلیامز، با فضانوردی دیگر، کلی آندرسن، که هر دو آمریکایی هستند، بود.
ویلیامز با بیش از ۶ ماه حضور در ایستگاه بینالمللی فضایی رکوردار طولانیترین حضور فضانوردان زن در فضا شده است.
۷ خدمه آتلانتیس همچنین در دوره حضور خود در ایستگاه بینالمللی فضایی عملیات مقدماتی نصب کلمبوس را نیز به اتمام رساندند.
یکی دیگر از فعالیتهای فضانوردان آمریکایی در مدت حضور در مدار زمین، تعمیر بخش آسیب دیده عایق حرارتی شاتل آتلانتیس بود. این لایه محافظ به علت نامشخصی آسیب دیده بود و مسئولان ناسا نگران برگشت سالم سرنشینان آتلانتیس به زمین بودند.
با همه این اوصاف، آژانس فضایی آمریکا، ناسا، زمانیکه شاتل دیسکاوری هنوز در فضا بود اعلام کرد مأموریتهای بعدی شاتل را برای مقطع حاضر معلق خواهد کرد، اما مدت کوتاهی پس از بازگشت موفق دیسکاوری به زمین، نسبت به از سرگیری زودهنگام پرواز این فضاپیماها ابراز خوشبینی کرد.
ناسا تاریخ بعدی برای پرتاب شاتل را در اواخر ماه سپتامبر تعیین کرد، اما مأموریت آتلانتیس عقب افتاد و سرانجام هم ۹ دسامبر ۲۰۰۷ را روز آغاز مأموریت جدید آتلانتیس اعلام کرد.
پیش از این، در سال ۲۰۰۵، شاتل دیسکاوری در یک مأموریت ۱۴ روزه شرکت کرد که نخستین پرتاب شاتل از زمان فاجعه سقوط کلمبیا در فوریه ۲۰۰۳ بود.
دیسکاوری هم در آن سفر، دچار مشکلات زیادی شد. از جمله مهمترین مشکلی که باعث شد ناسا بار دیگر در سال ۲۰۰۵ تصمیم به زمین گیر کردن ناوگان شاتل بگیرد تکرار مشکل عایق مخزن سوخت خارجی بود.
مشخص شد که در جریان پرتاب دیسکاوری، قطعات بزرگ عایق از ۵ نقطه مخزن سوخت نارنجی رنگ شاتل جدا شد. در آن پرواز خوشبختانه هیچ کدام از قطعات به بدنه شاتل برخورد نکرد اما همان مشکل بود که۲ سال و نیم پیش به فاجعه کلمبیا منجر شده بود. این درحالی بود که ناسا ۲ سال و نیم صرف طراحی مجدد مخزن سوخت کرد.
به هرحال گفته میشود قرار است ناوگان شاتل در سال ۲۰۱۰ بازنشسته شود و پس از آن نسل بعدی فضاپیماها معرفی خواهد شد.
مایکل گریفین، رئیس ناسا در سال ۲۰۰۵ به یک کمیته مجلس سنای آمریکا اعتراف کرد که شاتل ذاتا پرندهای ناقص است؛ چراکه این فضاپیما حاوی سامانهای برای فرار خدمه در مواقع ضروری نیست.
او افزوده بود: همه ما میدانیم از آنجا که محصول کار انسان نمیتواند بینقص باشد، دیر یا زود حادثه دیگری در انتظار شاتل است، پس میخواهیم شاتل را پیش از آنکه کار به آنجا بکشد بازنشسته کنیم.
به این ترتیب، پرواز با شاتل تا سال ۲۰۰۷ یک ریسک واقعی محسوب میشود؛ ریسکی که دانشمندان میخواهند آنرا به حداقل برسانند.
باستانشناسي فضايي
باستانشناسي فضايي؟ آيا با داستاني علمي تخيلي سر و كار داريم؟ ديگر نه. مساله تحقيقات باستانشناسي و محافظت از ميراث باستاني در فضا مسالهاي است كه زمانش فرا رسيده است.
ريچارد گود، باستانشناس دانشگاه براون، 20 سال پيش گفت كه بقاياي فضاپيماها ميتوانند اطلاعات مهمي را در اختيار محققان قرار دهد و پايههاي موردنياز مطالعات باستانشناسي نظاممند را در محوطههاي فضايي كه بشر در طول تاريخ به آنها سفر كرده است فراهم آورد. پس از او بِن فيني، باستانشناس دانشگاه هاوايي كه بيشتر زندگي حرفهاي خود را صرف مطالعه بر روي فناوريها و شيوههاي مورد استفاده پولينزيها براي به استعمار درآوردن جزاير اقيانوسيه كرده است، در سال 1993 موضوع مطالعات باستانشناسي برروي محوطههاي فضاپيماهاي آمريكايي و روسي را در ماه و مريخ مطرح كرد. فيني به اين نكته اشاره كرد كه همانطور كه محققان امروزي با استفاده از سوابق باستانشناسي به بررسي تنوعات فرهنگي پولينزيها در جريان كاوشهاي خود در جزاير اقيانوسيه ميپردازند، روزي خواهد رسيد كه باستانشناسان براي بررسي چگونگي پيشرفت بشر در فضا به مطالعه محوطههاي فضايي بپردازند. او مطمئن بود كه اينگونه تحقيقات ميداني در آينده نزديك صورت نخواهد گرفت، اما به همان اندازه هم اطمينان داشت كه چنين روزي بالاخره فرا ميرسد.
امروز اما چنين روزي چندان هم دور به نظر نميرسد. هر روز عده بيشتري اذعان ميكنند كه طولي نخواهد كشيد تا ماجراجويان و گردشگران فضايي به ماه و مريخ سفر كنند. روسها همين الان هم گردشگران بسيار ثروتمند را به ايستگاههاي فضايي بينالمللي ميبرند و پرتاب اخير سفينهاي سهنفره توسط شركت خصوصي اسكيلد كامپوزيت نشانگر آن است كه امكان سفرهاي فضايي برنامهريزي شده به زودي فراهم خواهد شد. محوطهها و آثار باستانشناسي ارزشمند بسياري در نتيجه كاوشهاي فضايي بشر در طول تاريخ در ماه و مريخ به وجود آمده است و پيش از آنكه پاي انسانها به اين سيارات باز شود بايد نظامهايي براي محافظت از اين ميراث فرهنگي تدوين شود. در غير اين صورت بايد خود را آماده كنيم تا روزي شاهد فروش تكه تكههاي آپولو 11 روي سايت اينترنتي ايبي باشيم!
در سال 1999، شركتي به نام لوناكورپ پيشنهاد اجراي ماموريتي را در كره ماه با استفاده از روباتها مطرح كرد؛ ماموريتي كه در محوطه ترنكوئيليتي آغاز ميشد و به سراغ محوطههاي مختلف باستانشناسي در گوشه و كنار ماه ميرفت: بقاياي كاوشگر رنجر 8، سفينه ساويور، محوطهاي كه آپولو 17 در آن بر روي ماه نشست و لوناخود، كاوشگر ناپديدشده روسها. اين سفر فضايي كه نشانههايي را در بيش از 600 مايل از معروفترين محوطههاي كاوش شده كره ماه به جا ميگذاشت به عنوان برنامهاي تفريحي آموزشي طراحي شده بود. محققان علاوه بر خطراتي كه از سوي شركتهاي سودجو متوجه اين محوطههاي باستانشناسي فضايي است به خطرات ديگري چون يادگاري برداشتن يا نمونهبرداريهاي كنترلنشده علمي، شبيه آنچه كه در كاوشهاي مناطق دورافتاده قطبي روي داده است، اشاره ميكنند.
مسئله مالكيت فضا
بر اساس معاهده نهچندان واضح سازمان ملل در خصوص فضا كه در سال 1967 تدوين شده است، آنچه كه اين معاهده "آتوآشغالهاي فضايي" مينامد متعلق به كشوري است كه سفينه يا كاوشگر مربوطه را به فضا فرستاده است. اما در اين معاهده اصول حفاظتي واضحي براي محافظت از محوطههايي چون پايگاه ترنكوئيليتي ارائه نشده است و به علاوه انتخاب عنوان "آتوآشغالهاي فضايي" براي بقاياي كاوشهاي بشري در آسمانها آنها را به طعمهاي براي لاشخورها تبديل ميكند.
مشكل ديگر از معاهدات مربوط به مالكيت ناشي ميشود. براساس اين معاهدات هيچ كشور يا فردي نميتواند مالك زميني در فضا باشد و همين موضوع مشكلاتي قابلتوجهي را در خصوص مديريت منابع فرهنگي فرازميني به وجود ميآورد. به طور مثال، اگر ايالات متحده مالكيت بقاياي باستاني آپولو 11 را در اختيار داشته باشد اما در خصوص زمين زير آن حقي نداشته باشد، چطور ميتواند از آنها محافظت كند؟ آيا آمريكا مالكيت نخستين ردپاهاي روي ماه را كه از آن لويي آرمسترانگ بود در اختيار دارد اما خاكي را كه اين قدمها در آن گذاشته شدهاند نه؟ مسلما اهميت اين ردپاها در تاريخ توسعه بشر كمتر از اهميت ردپاهاي انسانهاي اوليه در لائتولي در تانزانيا نيست. اما برخلاف ردپاهاي لائتولي كه در مادهاي چون سيمان 5/3 ميليون سال است كه جاودانه شدهاند، ردپاهاي پايگاه ترنكوئيليتي ممكن است با حركت ساده دست يك گردشگر فضايي براي هميشه از بين بروند.
نامزد ثبت در فهرست ميراث جهاني يونسكو
اكنون در پروژهاي كه ميتواند نخستين پروژه تحقيقاتي باستانشناسي فضايي محسوب شود، تيمي به رهبري بِت اوليري، باستانشناس دانشگاه ايالتي نيومكزيكو، درحال بررسي مالكيت قانوني آثار و سازههاي موجود در فضا و چگونگي ثبت و حفظ آنها است. اوليري چنين استدلال ميكند كه اگرچه ايالاتمتحده براساس معاهده نميتواند مالكيت خاكي را كه قسمتي از سفينه ايگل در آن فرود آمده است از آن خود كند، اما در هر حال قوانين فدرال اين كشور در خصوص محافظت از آثار و اشيا در خصوص اشياي باقيمانده در ماه هم صدق ميكند. از نظر آنان اين پايگاه هوايي ميتواند نامزد ثبت ملي به عنوان مكاني تاريخي و نخستين نامزد ثبت در فهرست ميراث جهاني يونسكو به عنوان مكاني فرازميني شود.
به اعتقاد جيمز كوك، باستانشناس دانشگاه كويينزلند استراليا كه اخيرا مسئوليت برگزاري چندين سمينار بينالمللي درمورد حفظ ميراث فضايي را برعهده داشته است، اگر اصول و قوانين خاصي براي بررسي و ثبت اماكن و آثار فضايي تدوين نشود، اين آثار قرباني نمونهبرداريهاي كنترلنشده و حتي فعاليتهاي جويندگان گنج ميشود. او ميگويد قوانين فدرال مربوط به محافظت از منابع فرهنگي اين پتانسيل را دارد كه باستانشناسي فضايي را در حوزه باستانشناسي تاريخي جاي دهد و نجات دهد.
به عنوان نخستين قدم در اين راستا، تيم اوليري متشكل از باستانشناسان، مديران موزهها و فيزيكدانها، به جمعآوري مدارك باستانشناسي متعدد در مورد پايگاه ترنكوئيليتي پرداختهاند و با استفاده از اين اطلاعات نقشه محوطه را تهيه كردهاند، محوطهاي كه به لطف نبود هوا در كره ماه قرنها به همين شكل باقي خواهد ماند، البته به شرط آنكه از دسترس غارتگران در امان بماند. محافظت از سفينههاي قديمي بازمانده بر خاك مريخ و تحقيق در مورد آنها بسيار دشوارتر است. طوفانهاي خاك ممكن است به اين كاوشگرها آسيب برساند و يا حتي آنها را در زير خاك سرخرنگ مريخ نابود كند. و از طرفي به دليل نبود لايه اوزون در اين كره، نور مافوقبنفش خورشيد ميتواند به سفينهها صدمه بزند. بنابراين شايد لازم باشد پوششي براي محافظت از آنها تهيه شود.
اما مطالعه اين موضوع از سوي چند باستانشناس و برداشتن قدمهاي عملي در اين مورد دو مساله كاملا متفاوت است. وقتي تيم اولري براي بحث در مورد موضوعات مربوط به فضا و تعيين و ثبت فضاهاي تاريخي ملي در فضا به سراغ چند آژانس فدرال مسئول در اين زمينه از جمله ناسا رفتند با موانع بوروكراسي مختلف مواجه شدند: "قرار دادن پايگاه ترنكوئيليتي تحت محافظت ممكن است به اين معني تلقي شود كه ايالاتمتحده قصد داشته حاكميت خود را بر كره ماه اعمال كند." يا "دفتر ما در اينباره اختيار قانوني ندارد." در مورد استفاده از فهرست ميراث جهاني يونسكو هم مشكلات مشابهي سر راه آنها قرار گرفت، چراكه به گفته مسئولان اين دستاورد حتي به اندازه يكي از نبردهاي جنگ سرد هم ارزش فرهنگي جهاني ندارد. اوليري معتقد است كه شايد زمان آن فرا رسيده باشد كه معاهدات جهاني تازهاي براي حفظ اين آثار ارائه شود. او به اين نكته اشاره ميكند كه انجام تحقيقات باستانشناسي در زمين نيازمند كسب اجازه از مقامات مربوطه است و اگر در فضا هيچ مقامي يا سازماني مالكيت محوطهها را در اختيار نداشته باشد آنگاه چه كسي بايد اجازه تحقيقات باستانشناسي فرازميني را صادركند؟ به نظر او، حل اين مشكل مستلزم ايجاد ساختارهاي اداري بينالمللي تازه در اين ارتباط است.
باستانشناسي فضايي و حل معماهاي تاريخي
جنگ سرد كه پيش زمينه رقابت قدرتها براي فتح كره ماه بود مملو از شكستهايي است كه ممكن است بدون باستانشناسي فضايي هرگز مورد مطالعه قرار نگيرد. محوطهاي كه سفينه لونار 5 شوروي سابق در روز 9 مي 1965 در آن بر سطح ماه سقوط كرد ميتواند روزي فرصت ارزشمندي براي مطالعه مجموعه سفينههاي فاقد سرنشين سري لونار باشد كه در دوران رقابت شديد ابرقدرتها بر سر حفظ برتري خود به ماه فرستاده شد. درمورد اين محوطه سوالات نامحدودي مطرح است: آيا محل فرود اين سفينه با سوابق موجود در آرشيوها يكي است؟ آيا تركيببندي اين ماشين با مشخصات آن همخواني دارد؟ آيا ابزار يا فنآوري خاصي، از نوع جنگ سرد يا ديگر، در اين سفينهها وجود دارد كه قبلا اعلام نشده باشد يا در زمين هم مورد استفاده قرار گرفته باشد؟
دهها محوطه در سطح كره ماه وجود دارد كه سفينهها گاه بر اساس برنامه ماموريت خود، گاه بر حسب تصادف و گاه به دليل خارج شدن از رده همچنان بر آن باقي ماندهاند. تنها در پروژه آپولو، شش بخش مخصوص فرود سفينه به صورت ثابت در پايگاه گذاشته شد و شش بخش مخصوص صعود هم پس از رساندن سرنشينان سفينه به بخش هدايت به عمد برروي سطح ماه رها شد.
باستانشناسي تمدنهاي كهن فرازميني
البته پذيرش ايده تحقيقات باستانشناسي در محوطههاي مربوط به كاوشهاي فضايي انسان تنها گام كوچكي در راه انجام تحقيقات ميداني بر اساس مدارك موجود از تمدنهاي فرازميني محسوب ميشود. ايزاك آسيموف، زيستشيميدان و نويسنده داستانهاي تخيلي، زماني چنين برآورد كرد كه كهكشان از 325 ميليون سياره تشكيل شده است كه بر بسياري از آنها آثار تمدنهاي از بين رفته وجود دارد. احتمالا فضانوردان زميني و ايستگاههاي شنود سيگنالهاي فضايي ناسا )كه به دنبال هوش فرازميني هستند) تنها پيامهاي استاتيك را ميشنوند، زيرا آنها در واقع به دنبال پيامي هستند كه معادي فضايي تمدن باستاني ماياها يا سومريهاست ــ تمدنهاي مردهاي كه امروز تنها ميتوانند از طريق باستانشناسي با ما صحبت كنند. تهيه كاتالوگي از امضاهاي تصويري تمدنهاي پيشرفته روزي جز قلمرو باستانشناسي فضايي محسوب ميشود. و مسلما زماني كه پايگاه دادههاي فرهنگي بالقوهاي از 325 ميليون سياره در اختيار داشته باشيم، تحقيقات ميداني زيادي بايد انجام دهيم.
كره ماه با محوطههاي متعدد خود مسلما نخستين مقصد باستانشناساني خواهد بود كه براي كار در فضا آموزش ديدهاند. اما هر باستانشناس جواني كه بخواهد عنوان نخستين باستانشناس ماه را از آن خود كند نااميد خواهد شد، چون اين عنوان قبلا به چارلز پيت كونراد و الن بين اختصاص داده شده است.
اين دو فضانورد در 19 نوامبر 1969 سفينه آپولو 12 را درست چندصد فوت آنطرفتر از كاوشگر فاقد سرنشين سرويور كه در 19 آوريل 1967 بر سطح ماه فرود آمده بود به زمين نشاندند. اين لحظه در تاريخ علم لحظه مهمي محسوب ميشد، اما در آن زمان اهميتش درك نشده بود. بين و كونراد در شرف انجام نخستين مطالعات باستانشناسي روي ماه بودند. پس از به اهتزاز درآوردن پرچم آمريكا و انجام نمونهبرداريهاي جغرافيايي، كونراد و بين به سوي آثاري رفتند كه در نتيجه هدايت خارقالعاده و موفقيتآميز سفينه در نزديك آن فرود آمده بودند. آنها دريافتند كه كاوشگر سرويور 3 پس از لمس سطح ماه از جاي خود جهيده بود و به دقت از آثار به جا مانده از پايههاي سفينه عكسبرداري كردند. كونراد متوجه شد كه اين آثار به رنگ قهوهاي هستند، درحاليكه به گفته مهندسان كنترل ماموريت در هوستون اين كاوشگر زماني كه برسطح ماه فرود آمده سفيدرنگ بوده است. آينه سيستم عكاسي سفينه تار شده بود و كل سفينه پوشيده از گردوخاكي بود كه احتمالا هنگام به ماه نشستن آن بهپا شده بود. كنراد و بيم با استفاده از ابزاري برنده دوربين تلويزيوني كاوشگر، بازوي مخصوص نمونهبرداري از راه دور و تكههايي از لولههاي كاوشگر را از آن جدا كردند. اين فضانوردان اين قطعات را برچسب زدند، بستهبندي كردند و با خود به زمين بازگرداندند. سپس مركز فضايي جانسون در هوستون، تكزاس، و شركت هوا و فضا هيو در السگوندو،كاليفرنيا، به بررسي تغييرات ايجاد شده در اين قطعات در مدت بيش از دو سالي كه در ماه مانده بودند پرداختند. گزارشي كه از اين بررسيها در سال 1972 توسط ناسا به چاپ رسيد نشاندهنده تمركز مطالعات انجام شده بر تغييرات اين سفينه در جريان سفرش در خلا فضا بود. و بهاينترتيب ماموريت آپولو12 نخستين نمونه باستانشناسي فضايي، باستانشناسي فرازميني و مهمتر از همه باستانشناسي تكويني كه به مطالعه نيروهاي محيطي و فرهنگي وارد بر تاريخچه حيات آثار بشري در فضا ميپردازد به شمار ميرود.
قطعهاي از دوربين تلويزيوني كاوشگر سرويور 3 كه تحت آزمايشهاي ميكروبيولوژيك قرار گرفته بود شواهدي را دال بر وجود باكتري استرپتوكوكوس ميتيس در ماه فراهم آورد. محققان لحظهاي فكر كردند كه كونارد و بين به نشانههاي حيات در ماه دست يافتهاند، اما پس از اينكه در جريان بررسيها فرضيههاي مختلف ارائه شده يكييكي حذف شدند، محققان به ريشه اين حيات به ظاهر فرازميني دست يافتند. به هنگام انتقال اين دوربين به سفينه براي فرستاده شدن به ماه، شخصي روي آن عطسه كرده بود و ويروس موجود در عطسه با دوربين به ماه سفر كرد و به مدت دوسالونيم در خلا باقي ماند. و بالاخره با بازگشت آپولو 12 به زمين دوباره حيات يافته بود. حتي عظمت بيانتهاي فضا هم نتوانسته بود انسانها را از پخش ويروس سرماخوردگي بازدارد. و اينگونه بود كه باستانشناسي فضايي به نخستين كشف بزرگ خود دست يافت.
جایگاه هوا فضا در تمدن
برخی آغاز شهر نشینی را آغاز تمدن نامیده اند. ولی انسان از بدو وجود روند تکاملی را آغاز کرده که سنگ بنای فرهنگ و تمدن امروز بشر می باشد این روند دو قسمت اختیاری و اجباری است. مثلاً اگر ادیسون برق را اختراع نمی کرد یا کریستف کلمب آمریکا را کشف نمی کرد خوب مسلماً برق کشف می شد. اما اگر دستور بمب باران اتمی هیرشیما صادر نمی شد امکان داشت این عمل هرگز انجام نشود
بشر از بدو آمدن بر روی کره خاکی نیاز به حرکت را احساس کرد ابتدا از توانایی جسمی خودش استفاده کرد بعد به استفاده از حیوانات پرداخت تا موفق به کشف چرخ شد و… امروز اتومبیل ها یی با سرعت بالا ساخته شده ودر اختیار مردم قرار می گیرد. پس اولین حرکت روی زمین بوده واین توانایی را بصورت ذاتی داشته است. سپس این حرکت با پیشرفت بشر تکامل یافت و متناسب با زمان تغییر کرد. با نگاهی به تاریخ می بینیم که بر جامع، اقتصاد و علوم زمان خودش تاثیر گذاشته و گرفته است. واضح است که علوم از یک دیگر تاثیر می گیرند یعنی پیشرفت در یک علم ممکن است باعث پیشرفت در علوم دیگر باشد. مثلا، در حدود 3000 سال قبل در جنگ بین مصر و هاتی ازارابه های جنگی هاتی به دلیل طراحی ومتالوژی بهتر ارابه های آهنی ارابه های مسی مصر را شکست داد. این در مرحله اول تمدن روی داد
اگر تمدن را از اول شهر نشینی آغاز کنیم می توانیم آن را به چهار قسمت اصلی تقسیم کرد. قسمت اول که با ساخت اولین شهر آغاز شد. کشف فلز ایجاد حکومت و ساخت سیلو و با تمدن مصر شروع می شود و با ظهور و اوج قدرت امپراتوری های ایران و روم مصادف است تجارت نیز بیشتر از راه زمین انجام می شود. جنگ ها هم بیشتر در خشکی انجام می شود. دوره بعدی باظهور فئودالیسم وساخت سلاحهای آتشین آغاز و با ایجاد صنعت چاپ وساخت دانشگاه ادامه می یابدودر اواخر آن شاهد به وجود آمدن امپراتوری انگلیس, فرانسه و... می باشیم ناگهان دریا اهمبت خاصی پیدا می کند که البته این به معنی بی اهمیت شدن زمین نیست ابداعات، تجارت و حمل و نقل روی آب انجام می شود. پس دریا به معادلات اضافه می شود تسلط به دریا به منزله سلطه بر جهان تلقی می شود برای نمونه می توان به وصیت نامه پتر کبیرپاد شاه روسیه اشاره کرد
اما بحث ما از از بحث عصر سومی شروع می شود که با ساخت ماشین بخار اولین موتور شروع می شود. می دانیم که برخی علوم از علوم پیش نیاز برخی دیگرند مثلا اگر موتور ساخته نشده بود هواپیما برادران رایت قادر به پرواز نبود. نیمی از کلمه هوافضا که به دانش حرکت در جو (هوانوردی) در این عصر تجلی پیدا می کند. گلو گاه دوم بعد از ساخت موتور پیدا کردن ایر فویل مناسب است. می توان اختراع ایر فویل در عصر سوم با اختراع چرخ در عصر اول معادل دانست
این نکته در ساختار تمدن حائز اهمیت است که تمدن دارای نمود های مختلف می باشد. همچنین دنیا را می توان با دیدگاه های مختلفی تقسیم کرد. مثلا از نظر پلتیک به تمدن های چین، هند، ایرن، انگلیس، آمریکا و... تقسیم می شود. ممکن است. بعضی از آن ها تازه ایجاد شده باشند ولی این ظاهر قضیه است. با دید گاهی دیگر جهان همواره دو قطبی بوده است هر چند گاهی یک قطب ضعیف شده ایران و روم، اسلا م و مسیحیت، شرق و غرب ولی در اینجا ما بیشتر حالت اول را بحث می کنیم چون طرفین بازی شرق و غرب دو تمدن هستند که از نظر اقتصادی، سیاسی، فناوری و نظامی پشرفته ترند. در اینجا بحث ما عصر فناوری است. فناوری یعنی تولید یا خرید یک علم در جامعه
عصر سوم دوره ای بود كه در آن پرواز درون جوی گسترش یافت. جنگ جهانی اول و دوم در این عصر اتفاق افتاد که نقش نیروی هوایی در آن جنگ ها مشهود است. در جنگ جهانی دوم هزاران تن بمب بر سر طرفین در گیر ریخته شد. عبور از اقیانوس اطلس و نخستین پرواز های تجاری در این عصر شروع شد. از نظر ترکیب بندی هوا پیما ها ملخی با موتور پیستونی بال مستطیلی یا بیضوی استفاده می کردند. هواپیما ها از سیستم ناو بری مغناطیسی بهره می بردند و سیستم الکتریکی خاصی غیر از فرستنده و گیرنده نداشتند. همچنین موشک های زمین به زمین میان برد با سوخت مایع برای اولین بار به کار گرفته شد
اما عصر چهارم عصر فضا است. یعنی قسمت دوم هوافضا. با نگاهی به سیر حرکتی بشر، می بینیم که مرحله اول حرکت بر روی زمین طوری است که بشر به طور ذاتی برای آن آفریده شده و با آن سازگاری کامل دارد. عصر دوم حرکت در آب است. انسان می تواند آن را یاد بگیرد. عصر سوم پرواز درون جوی که انسان فقط می تواند در آن زنده بماند. در عصر چهارم انسان به جایی می رود که هیچ توانایی ذاتی برای بودن در آن ندارد. همان طور که می بینید محیط به طور دائم رقیق می شود تا جایی که دیگر خبری از ماده سیال نیست آیا این پایان راه است. چیزی است که در ادامه در باره آن بحث می شود. همچنین در مطالب گفته شده دقیق تر می شویم. البته این بحث پایان ندارد
تاريخچه هوانوردي
پرندگان پرواز مي كنند، پس چرا من نتوانم؟ اين سؤالي است كه احتمالاً براي اولين بار غارنشينان با ديدن پرواز پرندگان از خود پرسيده باشند. شايد بعد از آن انسان ها به مزاياي توانايي پرواز پي برده باشند. ميل به غلبه بر نيروي جاذبه براي تجربه پرواز آزادانه سبب شد تا خيلي زود تلاشهايي براي دستيابي به راز پرواز پرندگان و فنون و مهارت آنها صورت پذيرد. بشر براي آنكه بتواند سكان پرواز را در دست بگيرد و به آرزوي خود برسد مجبور شد قرن ها صبر كند.
براي غارنشينان مهمتر از هرچيز حفظ بقا بود. كشف آتش توسط انسانهاي اوليه، زمين را به مكاني ماندگار براي نسل هاي بعد تبديل كرد. زماني كه جرقه هاي آتش نور و گرما توليد مي كرد، بارقه پرواز رويايي بيش نبود. اما اين كشف دست كمي از اولين پرواز نداشت. در هرحال آتش و پرواز مسير زندگي ما را تغيير دادند.
مداركي كه از تمدن هاي پيشين بر جاي مانده از توجه و فكر دائم بشر به پرواز حكايت دارد. بخشي از اين افكار بصورت رمان و افسانه هاي يوناني از نويسندگان آن زمان ها باقي است. براي مثال در افسانه هاي يوناني «پگاسوس» اسبي بالدار بود. اما برخي ديگر از اين داستان ها به گونه اي با علم پيوند داشتند. دانشمند و هنرمند نامدار «لئوناردو داوينچي» از اوايل دهه 1480 تا پيش از مرگش در سال 1519 نيز كسي بود كه روياي پرواز را در سر مي پروراند و اولين كسي بود كه هواپيما، بالگرد، چتر و ديگر وسايل پروازي را ترسيم نمود.
در اوايل قرن 17 دو نفر به نام هاي «بيرد من» و «وينگ فلپرز» به طور جدي در مورد هوانوردي به تحقيق پرداختند. اين محققين تازه كار به غلط فكر مي كردند اگر به بازوي انسان بال متصل شود نيروي ماهيچه او براي پرواز كافي خواهد بود. جسارت و تحقيقات اغلب خطرناك اين دو توانست اندكي به دانش هوانوردي كمك كند. در اواسط قرن 17 بود كه محققين قانع شدند انسان نمي تواند پرواز را مانند پرندگان تقليد كند. از آن به بعد آنها توجه خود را به ساخت وسيله اي معطوف كردند كه بتواند انسان را به هوا حمل كند.
دو فرانسوي به نام هاي «ژوزف و اتينه مونت گلفيه» كه توليد كننده كاغذ بودند، متوجه شدند كه دود آتش تكه هاي نيمسوز كاغذ را با خود به هوا مي برد و به همين دليل شروع به آزمايش هايي با پاكت كاغذي كردند. آنها دهانه پاكت را باز كرده و به طور وارونه بالاي آتش نگه داشتند. بعد از چند لحظه پاكت را رها كردند. دودي كه پاكت را پر كرده بود توانست آن را با خود به هوا ببرد. دو برادر نتيجه گرفتند كه دود مي تواند نيروي بالابري بوجود آورد كه براي ساخت وسيله اي قابل پرواز مورد استفاده قرار گيرد. بعداً دانشمندان دليل علمي آن را اينگونه بيان كردند كه وقتي هوا گرم مي شود انبساط يافته و در اطراف هواي سرد نيروي بالابر توليد مي كند.
در 19 سپتامبر 1783 يك گوسفند، يك خروس و يك اردك مسافران بالن «مونت گلفيه» بودند. اين بالن 17 متر ارتفاع و 12 متر عرض داشت. بزودي اين بالن با آتشي كه روشن كرده بودند پر از هواي گرم شد و از زمين فاصله گرفت. بالن توانست تا ارتفاع 500 متر بالا رود و به سلامت بازگردد. به اين ترتيب اولين موجودات زنده توانستند سوار بر وسيله ساخت بشر به پرواز درآيند و روياي پرواز تحقق يابد.
دو ماه بعد در 21 نوامبر 1793 دو داوطلب سوار بر بالن شدند و فاصله 8 كيلومتر بر فراز پاريس پرواز كردند. نام اين دو به عنوان اولين هوانوردان تاريخ ثبت شد. از آن به بعد پرواز با وسايلي مانند بالن كه از هوا سبك تر بودند، گسترش يافت. در طول قرن 19 تحقيقات بيشتري در مورد استفاده از گاز هيدروژن براي بالن و نيز روش هايي براي كنترل وسيله انجام شد.
بعد از يك قرن تجربه شكل بالن ها رفته رفته كشيده تر شد و در آنها از سوخت و ارابه هاي ناوبري استفاده شد. بالن سواري به شكل تفريحي براي پولداران، سكويي براي عمليات آكروباتيك در سيرك ها و يا ديده باني براي ارتش در آمد. تا به اينجا نحوه پرواز هيچ شباهتي به پرواز پرندگان نداشت.
براي رهايي از محدوديت پرواز به شكل شناور، محققين كار تازه اي را براي دستيابي به نيروي بالابر آغاز كردند. آنها فهميدند كه آينده پرواز بشر بيشتر به وجود بال بستگي دارد تا هواي گرم. يكي از آنان به مطالعه دقيق پرواز پرندگان پرداخت و اميدوار بود به اصولي دست يابد كه قابل انطباق با توانايي بشر باشد. در سال 1796 يك انگليسي به نام «جرج كايلي» به تحقيق در باره آئروديناميك پايه پرداخت. به همين منظور او پرهاي پرنده اي را به محور گرداني متصل نمود و به اين ترتيب موفق به ساخت و پرواز بالگردي مدل گرديد. او در سال 1804 اولين گلايدر مدل جهان با بال ثابت را ساخت و به پرواز در آورد. اين گلايدر بالي به شكل كايت و از جنس كاغذ داشت كه به تيرك بلند و چوبي متصل بود. در انتهاي اين تيرك دم هواپيما قرار داشت كه موجب كنترل آن در جهات افقي و عمودي مي شد. اين اولين وسيله در تاريخ بود كه شكل هواپيماي واقعي را داشت.
در سال 1849 و بعد از سالها تلاش و تجربه «كايلي» سرانجام موفق به ساخت گلايدري واقعي شد كه مي توانست كودكي 10 ساله را به اندازه چند متر از زمين بلند كند. چهار سال بعد توانست درشكه چي وفادارش را ترغيب به سوار شدن در گلايدر ديگري كند كه ساخته بود. بدين ترتيب او اولين خلبان جهان با هواپيماي بال ثابت نام گرفت.
در آلمان نيز «اتو ليلينتال» بر اين باور بود كه بال قوسي شكل مي تواند معماي پرواز را حل كند. او در كارگاهش واقع در برلين، وسايلي ساخت تا با كمك انها به آزمايش بر روي نيروي بالابر در بال هايي با اشكال مختلف بپردازد. نتيجه كار او به روشني عملكرد بهتر بال هاي قوسي را به اثبات رساند. در سال 1894 گلايدرهاي «ليلينتال» پروازهاي تماشايي به طول بيش از 300 متر را به نمايش گذاشتند. او سپس موتوري با قدرت دو ونيم اسب و وزن حدود 45 كيلوگرم ساخت كه با گاز اسيد كربنيك كار مي كرد. اكنون همه چيز فراهم بود تا او از اين موتورها در گلايدر خود استفاده كند اما پيش از آنكه موفق به اين كار شود در سال 1896 و در جريان سانحه اي با گلايدر خود كشته شد.
گرچه «اتو ليلينتال» در زندگي كاريش نشان داد كه ما مي توانيم پرواز كنيم اما مرگ او هشداري غم انگيز بود. بشر پيش از آنكه بتواند مانند پرندگان پرواز كند، بايد با دستيابي به اصول دقيق آئروديناميكي، ايمني و سلامت خود را تضمين كند. تحقيقات و آزمايشات او در زمينه هوانوردي انسان را به آرزوي ديرينه اش نزديك تر كرد.
راه «ليلينتال» را يكي از شاگردان اسكاتلندي او به نام «پرسي پيلچر» ادامه داد. او نيز همانند استادش موتوري با قدرت چهار اسب ساخت و اميدوار بود بتواند با نيروي موتور به پرواز درآيد. اما قبل از آنكه بتواند فرصت آن را پيدا كند در سال 1899 و در سانحه ديگري با گلايدر كشته شد.
در حالي كه قرن نوزدهم به پايان خود نزديك مي شد، پيشگامان هوانوردي به كشف راز و رمز پرواز ادامه مي دادند. «اكتاو چنات»، «ساموئل لانگلي» و ديگران تلاش هايي در اين راه انجام دادند ولي تا اين زمان پرواز قابل كنترل با نيروي موتور محقق نشده بود.
«ويلبر رايت» در 30 مه 1899 نامه اي به انستيتو «اسميتسونين» در واشنگتن دي سي نوشت و از آنها درخواست كرد تا اطلاعات هوانوردي را در اختيارش بگذارند. تا اوايل تابستان همان سال «ويلبر» و برادرش «اورويل» هر آنچه اطلاعات در اين زمينه بدست آورده بودند را مطالعه كردند. سپس به طور اصولي بر روي اشكالاتي كه ديگر محققين با آنها روبرو شده بودند، به كار پرداختند. براي اين منظور آنها از تونل باد استفاده كرده و صدها آزمايش انجام دادند.
در 17 دسامبر 1903 يعني چهار سال بعد از آغاز تحقيقاتشان، چهره جهان براي هميشه تغيير كرد. از ساحلي در «كيتي هاوك» واقع در شمال كارولينا، هواپيمايي چوبي به هوا برخاست و فاصله 36 متر را پيمود. بالاخره اين دو برادر توانستند وسيله اي كه براي بلند شدن از زمين، از موتور نيرو مي گرفت و بدست انسان هدايت مي شد را به جهان عرضه كنند. اين پرواز 12 ثانيه اي آغازي براي توسعه صنعت هواپيمايي شد. در سال 1905 «رايت» هواپيماي پيشرفته تر خود را به پرواز درآورد كه فاصله 32 كيلومتر را در زمان 40 دقيقه پيمود.
پنج سال بعد اولين همايش بين المللي هوايي در «لس آنجلس» واقع در آمريكا صورت گرفت. «گلن كورتيس» با سرعت 88 كيلومتر در ساعت و «لوئيس پاؤلان» با سقف پرواز 1250 متر ركورد ديگران را شكستند. تا پايان جنگ جهاني اول، هواپيماها به سرعتي بيش از 200 كيلومتر و سقف پرواز 7500 متر رسيده بودند. در اين همايش معلوم شد كه عصر جديدي در حمل و نقل آغاز شده است به طوري كه مي تواند تأثير زيادي در مبادلات انسانها از جمله بازرگاني، روابط خارجي و استراتژي نظامي بگذارد.
در سال 1915 با تصويب مجلس آمريكا، شوراي ملي هوانوردي (NACA) تشكيل شد تا بر مطالعات علمي و مسائل مربوط به پرواز نظارت و راهبري كند. تحقيقات (NACA) در سال 1930 با استفاده از تونل هاي باد و پروازهاي آزمايشي به پيشرفت هايي در زمينه عملكرد هواپيما و ايمني منجر شد. اغلب اين تحقيقات به شكل بال و طراحي ملخ مربوط مي شد. طراحي جديد آئروديناميكي در موتور و بدنه سبب كاهش نيروي كشش و افزايش سرعت شده بود.
امروزه جانشين (NACA) را به نام سازمان ملي هوانوردي و فضايي (NASA) مي شناسيم كه مأموريتي خطيرتر دارد. همانطور كه از اسم آن پيداست (NASA) وظيفه تحقيق تا آخرين حد ممكن در زمينه علوم مختلف هوا-فضا از جمله: فن آوري آئروديناميكي، مواد، فنون ساختماني، موتورها، ملخ ها، كنترل ترافيك هوايي، توسعه كشاورزي، الكترونيك، بهره وري و ايمني را بر عهده دارد. (NASA) مي كوشد تا هواپيماهايي بسازد كه با كاهش آلودگي صوتي و ارتقاء سيستم سوختي در آنها به محيط زيست آسيب وارد نشود.
در17 آگوست 1978 در نزديكي پاريس بالني از آسمان پايين آمد و در مزرعه ذرت بر زمين نشست. تماشاچياني كه در آنجا حاضر بودند فرياد شادي سرداده و سه مسافر آن را در حالي كه از بالن پايين مي آمدند مورد تشويق قرار دادند. آنها اولين كساني بودند كه بدون توقف با بالن از اقيانوس اطلس گذشتند. تقريباً دويست سال پيش از آن يعني در سال 1783 اهالي پاريس برادران «مونت گلفيه» را هنگامي كه اولين بالن هواي گرم را به آسمان مي فرستادند، تشويق كرده بودند.
هيچ كس در آن زمان حتي تصورش را نمي كرد كه زمان بين اين دو رخداد با پرواز موشك «مايل استون» همراه باشد و انسان بتواند در مدتي كوتاه از رويايش براي پرواز، بر روي كره ماه فرود آيد.
-
-
منبعی کامل در خصوص هوا و فضا
حالت خطی
