موضوع مقاله: فضاپیمای سایوز | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # فضاپیمای سایوز | مقدمه: فضاپیمای سایوز پرکارترین، پراستفاده‌ترین و پرعمرترین فضاپیمای سرنشین‌دار جهان است. | ## بخش 1: فضاپیمای سایوز | این فضاپیما در اوایل دهه شصت میلادی زیر نظر سرگئی کارالیوف ابتدا به منظور سفر انسان به ماه طراحی شد. پس از پایان رقابت فضایی برای رسیدن به ماه، سایوز برای حمل فضانوردان شوروی سابق و سایر کشورها به ایستگاه‌های فضایی سالیوت و آلماز بکار رفت. در سال ۱۹۷۵ میلادی در طی پروژه آزمایشی آپولو-سایوز نقش مهمی بازی کرد، و پس از آن وسیله اصلی برای رفت‌وآمد به ایستگاه فضایی میر بود. امروزه، گونه‌های جدید فضاپیمای سایوز برای فرستادن فضانوردان به مدار زمین و ایستگاه فضایی بین‌المللی بکار می‌روند. نخستین پرواز آزمایشی و بدون سرنشین سایوز در تاریخ ۷ آذر ۱۳۴۵ (۲۸ نوامبر ۱۹۶۶) و نخستین پرواز سرنشین‌دار آن در تاریخ ۳ اردیبهشت ۱۳۴۶ (۲۳ آوریل ۱۹۶۷) انجام شد. انوشه انصاری در تاریخ ۲۷ شهریور ۱۳۸۵ (۱۸ سپتامبر ۲۰۰۶) توسط فضاپیمای سایوز تی‌ام‌ای-۹ به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرواز کرد. پیش از او، عبدالاحد مومنداولین فضانورد افغانستان در تاریخ ۷ شهریور ۱۳۶۷ (۲۹ اوت ۱۹۸۸) از پایگاه فضایی بایکونور توسط فضاپیمای سایوز تی‌ام-۶ به ایستگاه فضایی میر پرواز کرده بود. برای پرتاب سایوز به مدار زمین، از راکتی به همین نام یعنی راکت سایوز استفاده می‌شود. برنامه سایوز پس از برنامه‌های واستوک و واسخود، سومین برنامه فضایی سرنشین‌دار شوروی بود. سخت‌افزارهای اصلی برنامه فضایی سایوز عبارت بودند از فضاپیمای سایوز و موشک سایوز. مدیریت برنامه سایوز در حال حاضر بر عهده سازمان فضایی روسیه است یاد آوری شود که سایوز از ۳ بخش درست شده که محموله موتور و مکان فضانوردها می‌باشد. دستورعمل پرتاب سایوز دارای سه بخش اصلی است اما در مدل نو آن (معرفی شده در سال ۲۰۰۰) می‌تواند با استفاده از یک مدارگرد جداگانه که سوار فضاپیما سایوز یا ماهواره که توسط راکت سایوز حمل می‌شود، به مرحله جهارم در نتیجه به تمامی مدارهای زمین دسترسی داشته باشد. معمولاً پس از ۱۱۸ ثانیه بوسترها خاموش و توسط ونت (vent)های اکسیژن از راکت جدا می‌شوند. سپس راکت با بخش مرکزی برای حدود ۱۲۷ ثانیه (۲۹۰ از پرتاب) ادامه می‌دهد و در این نقطه بخش مرکزی یا مرحله دوم از راکت جدا می‌شود. موتور بخش سوم یک تا دو ثانیه پیش از جداشدن بخش دوم روشن شده تا کمکی برای جدا شدن این قسمت باشد - بسته به ارتفاع بالا راکت، سرعت بالای آن و عدم وجود یک اتمسفر قوی که اصظحکاک آن بخش دوم را کند کند، روشن شدن موتور پیش از جداسازی مهم است - بخش سوم بسته به اینکه مأموریت پرتاب چیست، یا ماهوراه را در سرعت و مدار انتهایی قرار می‌دهد یا فضاپیمایی که کیهان نوردان را حمل می‌کند را در مداری که پیش از الحاق با ایستگاه فضایی جای می‌دهد؛ در سناریو الحاق به ایستگاه فضایی، خود فضاپیما آخرین تغییرات در مدار خود برای ملاقات با ایستگاه را با استفاده از موتور سوخت مایع در پشت گردونه سرویس انجام می‌دهد؛ امکان استفاده از این موتور برای الحاق نیست و کنترل وسیله با موتورهای پیشران جو (ACR) انجام می‌شود. فرود پس از جداسازی از ایستگاه کیهانی جهانی، کیهانپیما سایوز سه گردونه خود را از هم جدا می‌کند. دو گردونه سرویس و مدار در به جو سقوط کرده و می‌سوزند یا در موارد نادر در مدار باقی می‌مانند؛ گردونه فرود که کیهان نوردان در آن قرار دارند در طی یک کاهش ارتفاع کنترل شده از جو گذشته و در ارتفاع و سرعت معین چتر خود را بازمیکند، آخرین مرحله، موتورهای موشک کوچکی سرعت فضاپیما را در سه متری سطح کم می‌کنند. گردونه سرویس‌دهی برای کار انسان مناسب نیست، و تنها ابزار کنترل پرواز، مخابراتی، کامپیوترها و موتورهای فضاپیما در آن نگهداری می‌شود. گردونه‌های مداری و سرویس‌دهی سایوز یکبار مصرف هستند و پس از پایان هر مأموریت، از بخش فرود جدا می‌شوند در اثر اصطکاک با جو زمین سوخته و از بین می‌روند. گردونه فرود آن دارای لایه‌های محافظ مناسب برای مقاومت در برابر حرارت بسیار بالا است و فضانوردان را به سلامت به زمین برمی‌گرداند. در هنگام پرتاب، فضاپیمای سایوز در بالاترین قسمت پرتابه سایوز زیر یک پوشش محافظتی قرار می‌گیرد. سایوز به گونه‌ای طراحی شده که هم می‌تواند پروازی کاملاً خودکار داشته باشد، هم کاملاً توسط فضانوردان و بدون نیاز به مرکز کنترل زمینی هدایت شود. در مرحله پرتاب به فضا و بازگشت به زمین، فضانوردان لباس فضایی می‌پوشند تا حوادث احتمالی مانند افت فشار کابین خطری متوجه آنان نکند. ابزارآلاتی مانند وسایل آزمایشی، دوربین‌ها، دستگاه‌های مخابراتی، بار، دستگاه‌های اتصال فضایی، دستشویی فضاپیما، و سایر دستگاه‌هایی که برای مرحله بازگشت و فرود سایوز ضروری نیستند در این بخش جاسازی شده‌اند. در گونه‌های جدید سایوز، پنجره کوچکی نیز در این گردونه تعبیه شده که دید بهتری از جلوی فضاپیما برای فضانوردان فراهم می‌کند. فضانوردان می‌توانند با بستن دریچه بین گردونه مداری و گردونه بازگشتی، این دو بخش را از هم کاملاً جدا کنند. | ## بخش 2: فضاپیمای سایوز | به این ترتیب هنگام انجام راهپیمایی فضایی می‌توان از بخش مداری به عنوان محفظه هوایی استفاده کرد، بدون اینکه مزاحمتی برای فضانوردانی که در گردونهٔ بازگشتی نشسته‌اند پیش آید. در بیشتر مدل‌های سایوز، سخت‌افزار اتصال و آنتن اصلی جلوی این بخش کار گذاشته می‌شود. ادوات هدایت فضاپیما در این بخش قرار دارند و فضانوردان از این قسمت می‌توانند فضاپیما را کنترل و خلبانی کنند. سرنشینان هنگام پرتاب سایوز به فضا و هنگام بازگشت آن به زمین در گردونهٔ بازگشتی مستقر می‌شوند. برای بازگشت به زمین، این بخش از دو قسمت دیگر سایوز جدا شده و به تنهایی وارد جو زمین می‌شود. برای مقابله با حرارت شدید ناشی از اصطکاک با اتمسفر، سازه گردونهٔ بازگشتی سایوز با چندین لایه مواد مقاوم در برابر حرارت پوشیده شده‌است. یک دستگاه پیرابین (پریسکوپ) امکان مشاهده جلوی فضاپیما و همچنین سطح زمین را برای فضانوردان فراهم می‌کند. در فاصله بسیار کمی از سطح زمین، موتورهای ترمز ویژه‌ای که با سوخت جامد کار می‌کنند وارد عمل می‌شوند و گردونهٔ بازگشتی را با سرنشینانش با آرامی روی زمین فرود می‌آورند. محفظه دستگاه‌ها (PO): شامل دستگاه‌های کنترل دما، نیروی الکتریکی، ارتباطات رادیویی دوربرد، و دستگاه‌های کنترل پرواز. محفظه پیشرانه (AO): شامل موتور اصلی، و سیستم‌های پیشرانه‌ای است که برای حرکت و مانور در مدار زمین و آماده‌سازی فضاپیما برای بازگشت به زمین بکار می‌روند. در طول پرواز مداری، انرژی خورشیدی منبع اصلی انرژی برای دستگاه‌ها و ابزار درون فضاپیما است. هرکدام از این صفحات از چهار قسمت تشکیل شده‌اند که در هنگام پرتاب به صورت تا شده روی هم قرار دارند. سیستم ناوبری سایوز، چرخش فضاپیما را حول محور خود به‌طور خودکار تنظیم می‌کند به نحوی که صفحات خورشیدی بیشترین میزان نور از خورشید دریافت کنند. از آنجاییکه گردونهٔ مداری قرار است در جو زمین سوخته شود، نیازی به لایه‌های محافظ اضافی ندارد. در نتیجه نه تنها از وزن فضاپیما کاسته می‌شود، بلکه فضای بیشتری در گردونهٔ بازگشتی برای کار فضانوردان فراهم می‌آید. برای مقایسه، در فضاپیمای آپولو گردونه‌های مداری و فرود از هم جدا نیستند و روی هم «بخش فرمان» نامیده می‌شود. بخش فرمان در آپولو دارای ۶ متر مکعب فضای کار و زندگی برای فضانوردان و وزن ۵۰۰۰ کیلوگرم است. درحالیکه در سایوز، ۹ متر مکعب فضای کاری برای فضانوردان وجود دارد و با این حال وزن کل این مجموعه از بخش فرمان آپولو کمتر است. همچنین، جداسازی گردونهٔ مداری از گردونهٔ بازگشتی این امکان را به مهندسان می‌دهد که امکانات و دستگاه‌های بخش مداری را بسته به نیاز هر مأموریت تغییر دهند، بدون اینکه نیازی به تغییر یا دستکاری در گردونهٔ بازگشتی باشد. سامانه پشتیبانی زیست سامانه پشتیبانی زیست در سایوز می‌توانند امکان زندگی فضانوردان را برای ۳۰ روز-نفر فراهم کنند. بیشتر گاز دی‌اکسید کربن و بخار آب درون کابین توسط کپسول‌های دی‌اکسید پتاسیوم (KO2) جذب شده، بجای آن اکسیژن تولید می‌شود. کپسول‌های هیدروکسید لیتیوم (LiOH) هم باقی‌مانده گاز دی‌اکسید کربن را جذب می‌کنند. آغاز برنامه سایوز برنامه شوروی برای سفر به ماه ابتدا بر این اساس بود که سه بخش فضاپیمای ماه‌نورد به‌طور جداگانه به فضا پرتاب شوند، در مدار زمین به هم متصل شده و فضاپیمای بزرگتری تشکیل دهند. به علت پیچیدگی عملیاتی، این طرح به دو پرتاب جداگانه تغییر پیدا کرد، و در نهایت تبدیل به پرتاب کل فضاپیما در یک نوبت شد. فضاپیمای سایوز برای اجرای طرح سوم طراحی و ساخته شد، و نخستین فضاپیمایی بود که می‌توانست در فضا مستقل عمل کند، هدایت شود، و به فضاپیماهای دیگر متصل گردد. قرار بر این بود که این دو بخش در مسیر پرواز بین زمین و ماه به هم متصل باقی بمانند، و در مدار ماه از هم جدا شوند: بخش فرماندهی با دو سرنشین پس از رسیدن به نزدیکی ماه، در مدار ماه باقی بماند. | ## بخش 3: فضاپیمای سایوز | بخش ماه‌نشین با یک سرنشین بر سطح ماه فرود آید و پس از انجام مأموریت، دوباره در مدار ماه به بخش فرماندهی متصل شود و به زمین بازگردد. همزمان با سایوز ماه‌نورد، گونه‌ای دیگر از سایوز نیز در اواسط دهه ۶۰ میلادی مختص عملیات در مدار زمین طراحی شده بود که با کد 7K-OK شناخته می‌شد. قرار بر این بود که از این گونه درمدار زمین برای تمرین عملیات سفر به ماه استفاده شود. در ۲۳ آوریل ۱۹۶۷ (۳ اردیبهشت ۱۳۴۶) نخستین مأموریت این فضاپیما با نام سایوز-۱ با یک سرنشین به نام ولادیمیر کاماروف به فضا پرتاب شد. قرار بود که سایوز-۲ مدت کوتاهی پس از آن به فضا پرتاب شود تا این دو فضاپیما بتوانند در مدار زمین عملیات اتصال به یکدیگر را آزمایش کنند. در راه بازگشت، چترنجات فضاپیما عمل نکرد که باعث سقوط آن به زمین و کشته شدن کاماروف گردید. پس از این فاجعه، به مدت یک سال و نیم تنها فضاپیماهای بی‌سرنشین سایوز برای آزمایش به فضا پرتاب شدند. در این دوره دو فضاپیمای سایوز با موفقیت و به‌طور کاملاً خودکار در مدار زمین به هم متصل شدند. پس از رفع اشکال و اطمینان از صحت عملکرد فضاپیما، پروازهای سرنشین‌دار سایوز در اکتبر ۱۹۶۸ از سرگرفته شد. پس از فرود آپولو ۱۱ بر سطح ماه، مدیران برنامه فضایی شوروی نیروی خود روی هدف مهم دیگری متمرکز کردند: ساخت ایستگاه‌های دائمی فضایی در مدار زمین! در راه بازگشت فضانوردان به زمین، فاجعه دیگری رخ داد: فشار هوای درون کابین فضانوردان به علت نقص فنی شدیداً کاهش پیدا کرد و باعث کشته شدن هردو فضانورد شد. از آن حادثه به بعد طراحی سایوز به نحوی تغییر کرد که فضانوردان در مراحل پرتاب و بازگشت به زمین، با لباس فضایی در کابین بنشینند تا در صورت وقوع حادثه‌ای مشابه، لباس فضایی جان و سلامت آنان را تضمین کند. از آنجاییکه لباس فضایی به جای بیشتری نیاز داشت، تعداد سرنشینان سایوز از ۳ به ۲ فضانورد کاهش پیدا کرد. پس از رفع اشکال و انجام تغییراتی در فضاپیما، سایوز تبدیل به فضاپیمای اصلی برای حمل فضانورد و بار به مدار زمین و ایستگاه‌های فضایی شد. گونه جدیدی از فضاپیمای سایوز با نام سایوز-تی (T) در سال ۱۹۸۰، و گونه پیشرفته‌تری با نام سایوز-تی‌ام (TM) در سال ۱۹۸۶ ساخته و به خدمت گرفته شدند. سایوز-تی‌ام برای انتقال فضانورد و بار به ایستگاه فضایی نسل دوم شوروی یعنی ایستگاه میر بکار گرفته می‌شد. در این گونه جدید ابزار ناوبری پیشرفته‌تری تعبیه شده بود، و ابزار و امکانات نجات اضطراری فضانوردان نیز بهبود داده شده بود. یکی از مهم‌ترین تغییرات در سایوز-تی و سایوز-تی‌ام، امکان حمل سه سرنشین بود بطوریکه هرسه فضانورد می‌توانستند در طول مراحل پرتاب و فرود لباس فضایی به تن داشته باشند. عمده‌ترین تفاوت سایوز-تی‌ام‌ای با مدل‌های قبل، نبود محدودیت قد برای فضانوردان است. بدین ترتیب، پس از اتصال سایوز-تی‌ام‌ای به ایستگاه فضایی بین‌المللی، فضانوردان صرف نظر از ملیت و قد خود می‌توان از آن در هنگام خطر و حادثه به عنوان وسیله نجات اضطراری استفاده کنند و به زمین بازگردند. آینده سایوز به خاطر ضریب اطمینان بالا و عملکرد خوب سایوز، استفاده از گونه‌های جدید این فضاپیما کماکان ادامه خواهد داشت. دو گونه جدید سایوز برای آیندهٔ نزدیک در دست طراحی و ساخت است: سایوز-تی‌ام‌ای‌تی سایوز تی‌ام‌ای‌تی (TMAT) نمونه بهبود یافته سایوز تی‌ام‌ای خواهد بود. این فضاپیما به ابزار ناوبری پیشرفته‌تر و سبک‌تر، و سخت‌افزار اتصالی جدیدی مجهز خواهد شد. مهم‌ترین تغییر در این مدل سایوز، استفاده از بخش مداری جدید و بزرگتری است که توسط سازمان فضایی اروپا طراحی و ساخته خواهد شد. مهندسان اروپایی در ساخت این بخش مداری از تجربیات خود در ساخت فضاپیمای ترابری خودکار استفاده خواهند کرد. | ## جمع‌بندی | - از وبگاه نیویورک تایمز سایوز: بازمانده فضایی از دوران شوروی از وبگاه بی‌بی‌سی فضاپیمای سایوز ...