up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله كپسول فضايي سايوز PDF
QR code - كپسول فضايي سايوز

كپسول فضايي سايوز

ناو فضايي سايوز (Soyuz) پيشينه اي بسيار قديمي و تقريباً به قدمت عصر فضا دارد. سايوز (در متون فارسي گاهي اوقات سويوز نيز نوشته مي شود) در امتداد سفينه هايي كه براي برنامه هاي فضايي اتحاد جماهير شوروي و تحت سرپرستي سرگئي كورولف (Sergey Korolyov) طراحي و ساخته شدند، پا به عرصه وجود نهاد. اين سفينه فضايي موفق پس از فضاپيماي وسخود (Voskhod) و به منظور اجراي برنامه شوروي سابق براي سفر به ماه طراحي شده بود. سايوز توسط موشك محموله بري به همين نام (Soyuz launch vehicle) به مدار برده مي شود.
از اين فضاپيما قبلاً به منظور انتقال فضانوردان از زمين به ايستگاه هاي فضايي ساليوت، مير و بالعكس استفاده مي شد. بعد از فروپاشي اتحاد جماهير شوروي و طي موافقت نامه اي كه بين آژانسهاي فضايي روسيه و ناسا منعقد شده است، از فضاپيماهاي سايوز به منظور نقل و انتقال فضانوردان و مايحتاج آنها بين ايستگاه بين المللي فضايي و زمين استفاده مي شود. اولين پرواز سويوز در نوامبر ۱۹۶۶ يعني آذر ۱۳۴۵ صورت گرفت. اين پرواز فاقد سرنشين بود و به منظور آزمايش و اطمينان از عملكرد صحيح فضاپيما انجام شد و سرانجام ولادمير كمارُف، اولين سرنشيني بود كه در آوريل ۱۹۶۷، يعني ارديبهشت ۱۳۴۶، سوار بر سفينه جديد به فضا سفر كرد. کمارف در بازگشت به زمين به دليل اشکال فني در سامانه چتر نجات ناو کشته شد
● ترکيب و طراحي فضاپيما
يك فضاپيماي سايوز از سه قسمت تشكيل مي شود كه به ترتيب از جلو به عقب، عبارتند از:
۱) واحد مداري كه به شكل كره اي ناهموار است و در جلوي کپسول قرار دارد.
(Orbital Module)
۲) واحد بازگشت که ابعادي کوچکتر و سطحي صافتر دارد و به منظور بازگرداندن سرنشينان به سطح زمين مورد استفاده قرار مي گيرد.
(Reentry Capsule)
۳) واحد سرويس و خدمات، سيلندر تحتاني کپسول است که صفحات خورشيدي نيز به آن متصل هستند.
(Service Module)
دو واحد ابتدايي کپسول فضايي سايوز، يعني واحدهاي مداري و بازگشت، مسکوني هستند و سرنشينان سايوز در اين دو واحد مستقر مي شوند. واحد مداري بيشتر يك انبار است و تقريباً بيشتر بار کپسول سايوز در اين واحد قرار دارد. اکثر آنها ابزار و لوازمي هستند که قرار نيست مجدداً به زمين بازگردانده شوند. تجهيزات آزمايشگاهي، دوربينها و بسته هايي که براي مصرف فضانوردان به مدار زمين حمل شده است، همگي در واحد مداري قرار دارند. تجهيزات مربوط به الحاق فضاپيماي سايوز به ساير فضاپيماها و يا ايستگاه هاي فضايي نيز در جلوي واحد مداري نصب شده است. اين واحد در مواقع ضروري مي تواند مانند يک محفظه خروج نيز مورد استفاده قرار گيرد. ايزوله شدن اين واحد از واحد بازگشت و امکان تخليه هواي درون آن به داخل کپسولها ذخيره، از اين واحد يک محفظه خروج تمام عيار ساخته است. واحد بازگشت به جهت تأمين امنيت فضانوردان در هنگام برگشت به جو زمين، توسط لايه هاي مخصوص و ابزار گوناگوني محافظت مي شود تا گرماي بسيار زياد ناشي از برخورد به جو غليظ به سرنشينان آسيبي وارد ننمايد. واحد بازگشت توسط لايه هايي از يک عايق مخصوص، کاملاً پوشانده شده است. اين عايق در زمان برخورد سريع به مولکولهاي هوا داغ شده و به تدريج فنا مي شود. اين موضوع باعث مي شود بدنه اصلي کپسول از حرارت بسيار زيادي که در زمان بازگشت به جو توليد مي گردد، در امان بماند.
کپسول سايوز سه نفر گنجايش دارد و تجهيزات مورد نياز و حياتي براي مدت سه روز و ۵ ساعت جهت بقاي سه فضانورد در آن پيش بيني شده است. در اين کپسول سيستم حياتي همواره مخلوط مناسبي از گازهاي اكسيژن و نيتروژن را با فشار سطح دريا (يک اتمسفر) توليد و منتشر مي کند. هواي منتشر شده در کپسول پس از مدتي با بخار آب و گاز دي اکسيد کربني که فضانوردان در اثر بازدم بيرون مي دهند، اشباع و غير قابل تنفس خواهد شد. از اين رو مهندسان طراح نسبت به نصب دو سيلندر KO۲ و LiOH در واحد سرويس سفينه اقدام کرده اند تا بخار آب و دي اکسيد کربن منتشر شده را جذب و از هواي داخل سفينه خارج نمايند.
سيلندر KO۲ بخش اعظمي از بخار آب و گاز دي اکسيد کربن را جذب مي نمايد. KO۲ كه سوپر اکسيد پتاسيم ناميده مي شود، تحت شرايط ويژه اي، زماني که پتاسيم مذاب را در مجاورت اکسيژن خالص بسوزانند، توليدمي گردد. در اثر ترکيب سوپر اکسيد پتاسيم با آب ودي اکسيد کربن، اکسيژن و نمک هيدروکربنات پتاسيم توليدخواهد شد. نمک ته نشين شده و اکسيژن توليد شده به داخل سيکل سيستم حياتي تزريق مي گردد. با اين روشعلاوه بر جمع آوري بخار آب و گاز دي اکسيد کربن از هواي داخل کپسول که منجر به سختي تنفسفضانوردان مي شود، مقداري اکسيژن نيز به سيستم اضافه مي گردد. هر کيلوگرم سوپر اکسيد پتاسيم قادر به جذب ۳۰۹ گرم دي اکسيد کربن و توليد ۳۸۰ گرم اکسيژن است. از آنجا که بدن انسان بيش از آنچه اکسيژن دريافت مي کند، دي اکسيد کربن توليد مي نمايد، بايد تمهيد ديگري براي جذب دي اکسيد کربن اضافي انديشيده شود. سيلندر LiOH به همين منظور در سايوز تعبيه شده تا با جذب باقيمانده گاز دي اکسيد کربن، هواي داخل کپسول را تصفيه و قابل تنفس نمايد.
بخش انتهايي كپسول فضايي سايوز، واحد سرويس و خدمات است. داخل اين بخش كه يك محفظه تحت فشار مي باشد شامل ابزار و ادواتي مانند سيستم كنترل حرارت، باطريها، ابزار مخصوص تماس راديويي و ارسال داده هاي تله متري، تجهيزات مربوط به كنترل وضعيت و موقعيت سفينه، موتور اصلي و مخازن سوخت و اكسيد مايع است. در خارج از واحد سرويس، صفحات خورشيدي، سنسورهاي گوناگون و آنتن ها نصب شده اند.
● سير تحول سايوز در طول زمان
اولين نمونه سرنشين دار سايوز، ۷K OK ناميده مي شد و قادر به حمل سه سرنشيني بود كه احتياجي به پوشيدن لباس فضايي نداشتند. اين نمونه از سايوز كه به منظور سفر به ماه طراحي شده بود، همچنين داراي تجهيزات لازم براي الحاق بود اما دريچه اي جهت نقل و انتقال بين دو سفينه اي كه به هم وصل مي شدند، پيش بيني نشده بود.
از اين رو فضانوردان براي انتقال بين سفينه ها مجبور به انجام راه پيمايي فضايي بودند، كاري كه در زمان الحاق سايوز ۴ و ۵ روي داد. از نظر تاريخي اين رويداد، اولين الحاق دو ناو فضايي سرنشين دار و اولين جابجايي خدمه بين دو سفينه بود.
فضانوردان ناوهاي کيهاني سايوز ۱ تا ۱۱ ، بجز در موارد ضروري ( بطور مثال راهپيمايي فضانوردان سايوز ۵) از لباس فضايي استفاده نمي کردند. اين مسئله باعث مرگ کيهان نوردان سايوز ۱۱ شد. با حذف يک صندلي در سايوزهاي ۱۲ تا ۴۰، تعداد سرنشينان به دو نفر كاهش يافت اما در عوض خدمه مي توانستند لباس فضايي مناسبي بر تن كنند تا در شرايط ويژه و اضطراري از جان آنها محافظت نمايد. با توسعه برخي تجهيزات و به روز کردن دستگاه ها، ناو هاي سايوز تي توانستند تعداد سرنشينان را بار ديگر به ۳ نفر برسانند در حالي که هر سه مي توانستند لباس فضايي امن داشته باشند.
سايوز TM در سال ۱۹۸۶به منظور حمل و نقل خدمه و بار به ايستگاه فضايي مير طراحي و ساخته شد. در اين نمونه از كپسول فضايي سايوز موتورهاي زمان نشستن، راديوي برد بلند، چتر نجات اضطراري و سيستم جديد اتوماتيك جهت ملاقات و الحاق در فضا اضافه شد. بعدها و پس از فروپاشي اتحاد جماهير شوروي، نمونه ديگري از سايوز با كد TMA جهت حمل و نقل بار و مسافر به ايستگاه بين المللي فضايي (ISS) طراحي و ساخته شد و تغييراتي بنا به سفارش آژانس فضايي آمريكا (NASA) در سيستم چتر فرود، محفظه سرنشين و پنجره هايي براي مشاهده بيرون نسبت به مدل قبلي در آن اعمال شده است.
فضاپيماي پروگرس كه مدل غير سرنشين دار سايوز مي باشد به منظور حمل بار به ايستگاه بين المللي فضايي طراحي و ساخته شده است. جالب است بدانيد كه طراحي و سيستم فضاپيماي شنزوي چينيها كه قادر به حمل فضانوردان چيني به فضا شده است، به شدت از سايوز متأثر است. آژانس فضايي روسيه اعلام كرده كه فضاپيماي سايوز را به منظور انجام مأموريتهايي به ساير سيارات منظومه شمسي تغيير خواهد داد و از نمونه دوباره طراحي شده اين فضاپيماي قديمي و مطمئن جهت فرستادن نخستين انسانها به مريخ استفاده خواهد شد.
كپسول فضايي سايوز TMA ۹ كه قرار است خانم انوشه انصاري را به فضا حمل نمايد، نهمين مأموريت سرنشين دار سايوز به ISS است. در اين سفر انوشه را دو فضانورد روسي و آمريكايي به نامهاي ميخائيل تيورين و مايكل لوپز الگريا همراهي خواهند كرد. گروه دانش فضايي اميدوار است اين اسب پير، سوار خود را به سلامت به مقصد برساند.

● فرودهاي فضايي: فضاپيما بايد هنگام نزديک شدن به يک سياره يا قمر از سرعت خود بکاهد، تا از هدف خود عبور نکند. فضا پيما در اين هنگام به دور خود مي چرخد ...

در انتهاي برنامه آپولو مقامات ناسا برنامه آينده فضايي ايالات متحده را بررسي مي کردند. در آن زمان فضانوردان و تجهيزات توسط موشک هاي يکبار مصرف به فضا ا ...

شاتلها در اصل هوا - فضاپيماهايي هستند که وظايف گوناگوني دارند. ولي مهمترين آنها حمل ماهواره‌ها و قرار دادن آنها بر روي مدارهاي خاص زمين است. مقدمه در ...

يک لباس فضايي در حقيقت سفينه فضايي کوچکي است که وسايل محافظت از جان فضانورد، ارتباطات، تغذيه و ساير نيازمنديهاي يک انسان همگي در آن جاسازي شده است. لب ...

وقتي مي پرسند که موجودات فرازميني چه شکلي است، نماهاي هاليوودي متفاوتي در ذهن شکل مي گيرد، از مهاجمان خونخوار گرفته تا کوچولوهاي دوست داشتني چون اي.تي ...

شاتل در لغت به اتوبوسهايي اطلاق مي شود که در يک مسير مشخص رفت و آمد مي نمايند. آن ها اتوبوسهايي هستند که براي حمل انسان،محموله هاي فضايي و بردن ماهوار ...

زنگ خطر يک لحظه هم قطع نمي شد. فرمانده ناو فضايي در حالي که تلاش داشت فرامين لازم و صحيح براي ساير فضانوردان و خدمه پروازي را در ذهن خود مرور کند، متو ...

اين گامي کوچک براي يک مرد و جهشي بزرگ براي بشر است. اين پيغام که براي نخستين بار از ماه نشين آپولو ۱۱،توسط نيل آرم استرانگ* در هنگام گام نهادن بر روي ...

دانلود نسخه PDF - كپسول فضايي سايوز