تحقیقات علمی انوشه انصاری در فضا
شرکت اسپیس ادونچرز (ماجراجوییهای فضایی) که قرار است در ازای دریافت مبلغی که حدس زده میشود حدود 20 میلیون دلار باشد، انوشه انصاری را به عنوان چهارمین گردشگر فضایی یا فضاگرد به ایستگاه بینالمللی فضایی ببرد، اعلام کرد توافق نامهای بین انوشه انصاری و آژانس فضایی اروپا به امضا رسیده است که بر اساس آن قرار است انوشه در طی اقامت 8 روزه خود در ISS، آزمایشاتی علمی برایesa انجام دهد.
|
اخانم انصاری در 18 سپتامبر 2006 سوار بر سفینه فضایی سایوز TMA-9 راهی سفری 10 روزه به فضا خواهد شد. حدوداً دو روز پس از پرتاب، سایوز به محل ملاقات خود با ایستگاه بینالمللی فضایی خواهد رسید و به آن ملحق خواهد شد. در این سفر فضانوردی از ناسا به نام مایکل لوپز آلگریا و کیهان نوردی از روسیه به نام میخائیل تیورین، انوشه انصاری را همراهی خواهند کرد. مجموعه این سه نفر گروه اردوی چهارهم را تشکیل میدهد. مائوریزیو بلینگری، رئیس قسمت سفرهای فضایی سرنشین دار، گرانش ناچیز و اکتشاف از بخش تحقیق و توسعه اکتشافات انسانی وابسته به آژانس فضایی اروپا در این مورد میگوید: "یکی از برنامه های ما مطالعه اثر بی وزنی بر بدن فضانوردانی است که در ایستگاه بین المللی فضایی اقامت میکنند. آزمایشها به منظور بهینهسازی شرایط اقامت انسان در فضا طراحی شده است و ما میخواهیم از نتایج آنها برای کاهش آلام بیمارانی که روی زمین نیز زندگی میکنند, بهرهبرداری کنیم." اریک اندرسن، رئیس و مدیر عامل شرکت اسپیس ادونچرز (ماجراجوییهای فضایی) در این باره میگوید: "ما در اسپیس ادونچرز، انوشه را به سبب التزامی که نسبت به تحقیق و توسعه و شرکت در برنامه های علمی esa، آنهم در زمان پروازی چنین خاطرهانگیز از خود نشان میدهد، می ستاییم. به واقع میتوان انوشه را یک سفیر نامید. او زمانی را که در فضا به سر میبرد وقف آموزش مردم خواهد کرد. |
مشارکت انوشه در طرح فیمابین اسپیس ادونچرز و اسا (esa) به درک بهتر ما نسبت به شرایط اقامت در فضا و کاهش مشکلات پزشکی انسانهایی که در زمین زندگی میکنند، کمک خواهد کرد.
. آزمایش اول که نئوسیتولیسیز (Neocytolysis) نامیده میشود به منظور درک عوامل پشت صحنه بیماری کم خونی طراحی شده است. در زمین و در شرایطی که گرانش همه چیز را به سمت مرکز زمین میکشد, خون بدن در قسمت تحتانی و پاها تجمع دارد. در فضا و زمانی که گرانش زمین توسط شتاب خارج از مرکز خنثی میشود، این خون از پاها حرکت کرده و چگالی گلبولهای قرمز در دیواره شریانهای بدن فضانوردان افزایش مییابد. در این حالت بسیاری از گلبولهای قرمز بیکار شده و به تدریج از بین میروند. این موضوع باعث میشود که فضانوردان به تدریج و با از دست دادن گلبولهای قرمز خود دچار کم خونی شوند. این شرایط تا زمان بازگشت آنها به زمین همچنان ادامه خواهد داشت. کم خونی فضانوردان نتیجه طبیعی بودن آنها در شرایط ویژهای است که مجبور به اقامت در آن هستند. این آزمایش بیشتر در پی یافتن سایر عوامل پزشکی به وجود آورنده کم خونی است و دانشمندان تلاش دارند با استفاده از نتایج چنین تحقیقاتی، راه حلهای موثرتری برای درمان این عارضه فراگیر بیابند.
. آزمایش دوم به منظور بررسی نقش تغییر شکل و ابعاد ماهیچهها در دردهای ناحیه پایینی کمر است. این دردها که به کرات توسط فضانوردانی که برای مدتی طولانی در شرایط بیوزنی اقامت میکنند، گزارش شده است، نتیجه ضعیف شدن ماهیچههای شکم و دور کمر در شرایط بی وزنی است. این ماهیچهها در زمین و در مجاورت گرانش به منظور حفظ شرایط ایستاده انسان به کار میروند. وضعیتی که در فضا مفهوم ندارد. بودن در این شرایط باعث میشود ماهیچهها بسیار کمتر از زمین تحت فشار و کار باشند. این موضوع به تدریج باعث ضعیف و لاغرتر شدن ماهیچهها خواهد شد. کوچک شدن ماهیچهها باعث ایجاد کشیدگی در رباطهایی که آنها را به مفاصل متصل کردهاند میگردد. حدس زده میشود دلیل اصلی کمردردها همین موضوع کشیدگی رباطها باشد. با درک و فهم این فرآیند علاوه بر اطلاعات بسیار با ارزشی که به دست میآید، دانشمندان قادر به یافتن راهحلی جامع برای این درد طاقت فرسا خواهند شد.
. آزمایش سوم که به نام کروموزوم-2 شناخته میشود به دانشمندان کمک خواهد کرد تا از تأثیر تشعشعات کیهانی بر بدن فضانوردان مقیم ایستگاه بینالمللی فضایی و مخصوصاً بر گلبولهای سفید خون، آگاه شوند. نتایج ارزشمند این تحقیقات به دانشمندان کمک میکند تا ارزیابی دقیقتری از پروژه سکونت انسان در فضا و یا سفرهای اکتشافی بسیار طولانی مدت داشته باشند. همچنین آنها میتوانند با استفاده از دادههای این آزمایش قدمهای مؤثری در رابطه با بهینه سازی پوششهای عایق امواج و تشعشعات برای کیهانپیماها و ناوهای فضایی آینده بردارند.
. آزمایش چهارم، خانم انوشه انصاری همچنین در طی یک آزمایش نمونه به شناسایی و جمعآوری اطلاعات از میکروبهایی که در ISS جا خوش کردهاند خواهد پرداخت. این آزمایش به دانشمندان کمک میکند تا اثر سفرهای فضایی را بر زندگی و حیات میکروبهای مختلف ارزیابی نمایند و همچنین بفهمند که شرایط جدید که ناشی از بودن در فضا و مدار زمین است چه تأثیری بر جهش ژنتیکی آنها گذاشته است.
انوشه انصاری با انجام این آزمایشها سفر هیجان انگیز خود را به کارگاهی آموزشی تبدیل خواهد کرد. انوشه که برای اولین بار از طریق وبلاگش مستقیماً با مردم در ارتباط خواهد بود، تجربیات خود را از فضا و در همان شرایط در اختیار مردم قرار خواهد داد. فعالیتهای قبلی انوشه در حمایت از صنعت گردشگری فضایی و تلاش او برای آموزش مردم از وی سفیری به معنی واقعی کلمه ساخته است.
اکثر مردم فکر می کنند کار یک مهندس شیمی با مواد شیمیایی و در آزمایشگاه های شیمی است ولی در واقع اینگونه نیست. کار اصلی یک مهندس شیمی طراحی و نظارت بر واحد های تولید مواد شیمیای می باشد. به طور کلی این واحد ها از قسمت های مختلف زیر تشکیل شده است:
۱) مخزن خوراک : Feed Tank
۲)رآکتور : Reactor
۳)بخش جدا سازی : Separation
بخش جدا سازی شامل : برج تقطیر ـ برج جذب ـ دستگاه کریستالایزرـ فیلتر ـ خشک کن و ...
بخشهای اتباطی شامل:
۱) لوله ها Tube
۲) پمپها و کمپرسور ها : pump & Compressor
۳) مبدل های حرارتی : Heat Exchange
سرویسهای جانبی شامل : Utility
۱) برق Electrical
۲) سوخت Fuel
۳)دیگ حرارتی Boiler
۴) مشعل Berner
۵) آب مقطر و آب سرد feed water & cold water
یک مهندس شیمی باید بتواند برای یک فرایند خاص این قسمت ها را طراحی کند البته موارد ذکر شده کلی است و ممکن است در یک فرایند نیاز به برخی از این قسمتها نباشد. بسیاری از جزئیات نیز ذکر نشد.
مهندس شیمی شامل چهار زیر گروه نفت ـ گاز ـ پتروشیمی ـ و پلیمر می باشد . تفاوت اصلی این رشته ها در نوع سیالی که در این واحد ها جریان دارد و نوع محصول و مواد اولیه آن می باشد. هر یک از این مهندسهای شیمی باید بتواند متناسب با سیال های مربوطه این قسمت ها را طراحی و کنترل کند.
مهندسی صنایع پلیمر
این رشته زیرشاخه مهندسی شیمی میباشد و در چند سال اخیر از مهندسی شیمی ـ صنایع پتروشیمی جدا شد ؛ مهندسی صنایع پلیمر بسیار شبیه مهندسی پتروشیمی است و واحدهای درسی مشترک زیادی با این رشته دارد (حدود ۹۶ واحد) . وظیفه یک مهندس پلیمر طراحی و کنترل واحدهای صنعتی فوق برای سیالات پلیمری می باشد.
در واقع مشکل ترین رشته در این چهار گروه پلیمر میباشد زیرا در بقیه گروه ها با سیالت روان سر و کار دارند ولی در پلیمر با سیالت با ویسکوزیته ( گران روی ) بالا سر و کار دارد که جریان دادن این گونه سیالات بسیار مشکل است.
بهترین برنامه های نرم افزاری برای چنین طراحیهایی HYSYS و ASPENمخصوصاً ASPEN میباشد و یک مهندس پلیمر باید با این برنامه ها آشنایی کامل داشته باشد .
کشور ایران بدلیل داشتن منابع عظیم نفت و گاز نیاز مبرمی به مهندسهای شیمی (کلیه گرایشها) دارد برای مثال پس از تکمیل فازهای پارس جنوبی نیاز به بیش از ۳۲ هزار مهندس شیمی میباشد .
|
زندگی در مجموعهای با مساحت حدود 150 متر مربع و انجام کارهایی تکراری، آنهم در شرایطی که هر روز با چند نفری مشخص سروکار دارید مسلماً دلتنگ کننده است. به همه اینها مصائب و سختیهای زندگی در فضا را هم اضافه کنید. در چنین شرایطی یک برنامه مهیج و غیر عادی میتواند نشاط و انرژی را به پرسنل بازگرداند.
سه خدمه ایستگاه بینالمللی فضایی سهشنبه گذشته سوار بر سویوز TMA-9 سفر کوتاهی در اطراف ایستگاه فضایی را با موفقیت به پایان رساندند تا قایق نجات روسی (سویوز) را به لنگرگاه جدیدی متصل نمایند.
![]() |
فرمانده اردوی چهاردهم ایستگاه فضایی، مایکل لوپز آلگریا و مهندس پرواز میخائیل تیورین و توماس ریتر به مدت 20 دقیقه در اطراف ایستگاه فضایی پرواز میکردند تا دریچه الحاق سویوز TMA-9 را عوض کنند. این مأموریت به این منظور صورت گرفت تا لنگرگاه مناسبی برای سفینه باربری پروگرس 23 که احتمال داده میشود اواخر این ماه به ایستگاه فضایی برسد، آماده شود. در خلال این سفر کوتاه فضایی هر سه فضانورد لباسهای فضایی سوخول خود را پوشیده بودند. |
میخائیل تیورین، کیهاننورد کهنهکار روسی که فرماندهی کپسول فضایی سویوز را به عهده داشت در زمان پرواز گفت:"همه چیز عالی و بی عیب و نقص است."
تغییر مکان سویوز در ساعت 7:14 بعداز ظهر آغاز شد. در آن زمان ایستگاه بین المللی فضایی (ISS) در ارتفاع 357 کیلومتری جنوبیترین بخش سرزمین آمریکای جنوبی قرار داشت.
تیورین ماهرانه سفینه را به دریچه الحاق جدیدش در در واحد کنترل زاریا (Zarya) جایی رو به زمین هدایت کرد. آنها در ساعت 7:34 بعدازظهر و زمانی که ایستگاه از فراز ساحل غربی آفریقا گذر میکرد، مجدداً به ایستگاه ملحق شدند.
در طول پرواز و زمانی که تیورین با مرکز کنترل آژانس فضایی فدرال روسیه سخن میگفت درباره صدای موتورهای سویوز چنین بیان داشت که: "صدای خیلی جالبی است. زمانی که پیشرانها روشن میشوند درست مثل این است که کسی با چوب طبل به آرامی بر پوسته کپسول میکوبد."
![]() |
تغییر مکان روز سه شنبه سویوز دریچه الحاق پشتی ماژول زودا (Zevezda) را برای الحاق پروگرس 23 که انتظار میرود 26 اکتبر به ایستگاه بینالمللی فضایی برسد، خالی کرد. پروگرس که کپسولی مخصوص حمل بار و مایحتاج به فضا است، بسیار شبیه کپسولهای فضایی سویوز میباشد با این تفاوت که تجهیزات مربوط به حفظ حیات در آنها پیشبینی نشده است. انتظار میرود پروگرس 23 حدود 2177 کیلوگرم غذا، سوخت و تجهیزات به ایستگاه بینالمللی فضایی (ISS) حمل کند. |
طبق برنامه قرار است پروگرس 23 در ساعت 13:40 روز 23 اکتبر 2006 از پایگاه فضایی بایکنور در آسیای مرکزی (قراقستان) به قضا پرتاب شود و سه روز بعد به ایستگاه فضایی برسد. به دلیل موقعیت خاص ایستگاه فضایی در زمان پرتاب پروگرس 23 الحاق یک روز دیرتر از روال عادی صورت میپذیرد. پیشبینی میود الحاق در 14:36 روز 26 اکتبر روی دهد.
در حال حاضر ایستگاه فضایی همچنین میزبان پروگرس 22 برادر بزرگتر پروگرس 23 است که 26 ژوئن به ایستگاه ملحق شده است.
زمانی که این مأموریت انجام میشد، 23 روز از آغاز اقامت لوپز آلگریا و تیورین در فضا گذشته بود. مدتی که برای ریتر، فضانورد آژانس فضایی اروپا به 98 روز رسیده بود. ریتر در 6 جولای 2006 به خدمه اردوی سیزدهم پیوست و حدود دو هفتهای است که با ترک دوستان قدیمیش به جمع پرسنل اردوی چهاردهم اضافه شده است.
سویوز TMA-9 که اکنون در لنگرگاه زاریا (Zarya) پهلو گرفته است، طبق برنامه قرار است در مارس 2007 سه خدمه فعلی ایستگاه بینالمللی فضایی را به زمین بازگرداند.
|
مدارگرد شناسایی مریخ یا Mars Reconnaissance Orbiter که به اختصار MRO نیز نامیده میشود، اسفند سال قبل پس از سفری ۷ ماهه به سیاره سرخ رسید و از مهر امسال فعالیتهای علمی خود را آغاز کرد. اکنون مدت کوتاهی است که فضاپیما در مدار اصلی خود به دور مریخ قرار گرفته؛ مداری تقریبا دایرهای به ارتفاع ۲۵۰ تا ۳۱۵ کیلومتر و با زاویهای نسبت به استوا که کاوشگر را قادر به بررسی نواحی مختلف مریخ با مجموعهای بینظیر از ابزارهای عکسبردای و طیف سنجی خود مینماید. مأموریتMRO قرار است حداقل ۲ سال باشد.
وقتی به لبه چپ دهانه در تصویر MRO دقت کنید نقطه تیره رنگی درست بر فراز دیواره دهانه پیداست که مریخنورد آپورچونیتی (فرصت) به قطر حدود ۲ متر است. حتی با کمی دقت ردپای مریخنورد نیز در مسیری که به سوی دهانه میآمده است روی سطح شنی و هموار این بخش ار فلات نصفالنهار مریخ پیداست. مریخنورد نزدیک به سه سال است که در این منطقه پرسه میزند و بیش از ۹ کیلومتر را برای بازدید از اهداف خود و رسیدن به دهانه بزرگ ویکتوریا پیموده است.
در این تصویر مسیر حرکت مریخ نورد فرصت از سمت چپ تصویر به دهانه گودال کاملاً مشخص است.
این تصویر و مشاهدات آینده مریخنورد "فرصت" از فراز و درون گودال اطلاعات بینظیری را از یک موضوع زمینشناختی و بر اساس دو دید سطحی و مداری در اختیار دانشمندان میگذارد و امکان بسیار بیشتری را برای جستجو و انتخاب اهداف و مسیرهای مناسب کاوش مریخنورد در این محدوده فراهم میکند.
در حال حاضر علاوه بر MRO سه فضاپیمای دیگر به دور مریخ میگردند و چشم از این سیاره برنمیدارند: مارس اکسپرس (سریع السیر مریخ)، ادیسه مریخ، و نقشهبردار سراسر مریخ که قدیمیتر از همه آنهاست و از سال ۱۳۷۶ در مدار مریخ قرار گرفته است. در میان این کاروان مدارگردهای مریخی، MRO تیزبینترین است و با این توان تفکیک و با توجه به داشتن رادار نفوذ کننده به درون مریخ باید در انتظار دوران تازهای در اکتشافات مداری سیاره سرخ باشیم.
مریخنورد آپورچونیتی در 5 مهر 1385 به بزرگترین دهانه برخوردی سفر خود رسیده است. مقصدی که گرچه سه سال پیش در تصاویر مدارگردهای مریخ شناسایی شده بود اما کسی آن زمان تصور نمیکرد زمانی این گودال ۸۰۰ متری مقصد مریخنورد باشد زیرا فقط سه ماه عمر مفید برای این روبوت ساعی در سطح مریخ پیشبینی شده بود.
انتظار میرود مریخنورد آپورچونیتی در حالی که حدود ۹ کیلومتر را از زمان عملیاتی شدن روی مریخ طی کرده است، ماه های آینده در اطراف و احتمالاً درون گودال ویکتوریا به گشت و گذار بپردازد. این مریخنورد از زمان فرود، دهانههای برخوردی مختلفی را بررسی کرد. نخست دهانهای ۱۶ متری که درست در کنارش فرود آمده بود و سپس چند دهانه دیگر که بزرگترین آن حدود ۱۶۰ متر پهنا داشت. اما این بار موضوع کاوش دهانهای ۸۰۰ متری است که ۷۰ تا ۸۰ متر عمق دارد و سنگهای بستر آن گویای گذشته دورتری از مریخ میباشند. روزگاری که این سیاره احتمالا خوش اقلیمتر بوده و دورانی که مایع در این منطقه جاری بوده است. وجود صخرهها در یک محل میتوانند گواه این باشند که روزگاری در تماس با آب بودهاند و این اتفاق در نزدیکی سطح رخ داده است.
پس از گذشت نزدیک به سه سال ، دادههای بسیار ارزشمندی توسط مریخنوردهای روح و فرصت به زمین ارسال شده است. این امر متخصصین ناسا را بر آن داشت تا مجدداً مأموریت آنها را یک سال دیگر تمدید نمایند. این در حالی است که مأموریت نقشهبردار سراسری مریخ و همچنین مدارگرد مارس ادیسه برای دو سال دیگر تمدید شده است.
مریخ سیارهای است که سالهاست ذهن بشر را به خود مشغول کرده و سازمانهای فضایی مأموریتهای زیادی را حتی تا مرز گام نهادن بشر بر آن دنبال خواهند کرد. یکی از این مأموریتها MSL نام دارد. مریخنوردی که در سال 2009 پرتاب و در سال 2010 به مریخ خواهد رسید. این کاوشگر پس از فرود در مریخ به دنبال مواد شیمیایی خواهد گشت که اثری از حیات باستانی مریخ را ثابت کند یا بقایایی از آن باشد. از مقایسه مواد شیمیایی خاص که توسط سیستمهای حیاتی زنده به وجود میآیند و مواد شیمیایی طبیعی میتوان به این نتیجه رسید که آیا حیات از نوع خاصی در مریخ وجود داشته است؟ اگر ماموریت MSL با موفقیت همراه باشد, قدم بعدی جستجوی مستقیم حیات در مریخ در سالهای پس از آن و حوالی سال 2016 خواهد بود.
|
مسئولان ناسا اعلام کردند که تکه کوچکی از یک شیء ناشناس که حدس زده میشود پسماند فضایی باشد رادیاتور واقع در یکی از دربهای بخش بار شاتل فضایی آتلانتیس را درمأموریت اخیر این فضاپیما به فضا، سوراخ کرده است. در همین رابطه اعلام شد که تیم متخصصی که معمولاً پس از بازگشت شاتل به بررسی و بازرسی بدنه و سیستمها میپردازند، در بررسی بدنه شاتل فضایی آتلانتیس که 21 سپتامبر از یک مأموریت 12 روزه به ایستگاه بینالمللی فضایی (ISS) به زمین برگشته بود، سوراخ کوچکی به قطر 5/2 میلیمتر پیدا کردند.
مسئولین ناسا در اعلامیه کوتاهی قید کردند که "برخورد در زمان مأموریت روی داده و ماهیت جسمی که با شاتل آتلانتیس برخورد کرده مشخص نیست. برخورد باعث ایجاد سوراخ کوچکی به قطر 5/2 میلیمتر شده و خطری برای خدمه در بر نداشته است. همچنین این برخورد ادامه مأموریت را مختل ننموده است."
ژخسارت ناشی از برخورد با شاتل آتلانتیس در هیچ کدام از سه بازرسی سختی که در مدار انجام گرفت، مشخص نشده بود. این بازرسیها پس از فاجعه کلمبیا به یکی از عملیات عادی شاتلها در مدار تبدیل شده است.
مسبب فاجعه کلمبیا کنده شدن یک تکه از فوم تانک داخلی و برخورد آن با عایق حرارتی خارجی شاتل، آنهم در شرایطی که تنها 80 ثانیه از پرتاب سپری شده بود شکل گرفت. در بازگشت کلمبیا به زمین، عایق حرارتی آسیب دیده قادر به انجام صحیح مأموریت خود نبود و اتفاقی که نباید میافتاد، روی داد.
بازرسیهای آتلانتیس بر روی سپر حرارتی متمرکز شده بود. رادیاتورها برای شاتل حیاتی هستند اما در بالای آن نصب شدهاند. بنابراین در زمان بازگشت مانند کف فضاپیما و نوک آن در معرض برخورد با جو زمین قرار نداشته و خطر افزایش دما آن را تهدید نمیکند.
در زمان بازگشت آتلانتیس به زمین و در مدار، رؤیت چند پسماندی که در اطراف شاتل شناور بودند و همچنین بدی آب و هوا باعث تأخیر یک روزه در بازگشت فضاپیما به زمین شد. فضانوردان میگویند که دیدن چنین پسماندهایی در اطراف سفینه کاملاً طبیعی است.
|
همه ساله در حدود 20،000 تن اجرام طبیعی و غیر طبیعی شامل غبار بین سیارهای، شهابسنگها و برخی دستساختههای بشر که به واسطه مأموریتهای فضایی در مدار قرار گرفتهاند از محدوده مدارهای کم ارتفاع به سمت زمین فرو میافتند. به قسمتی از دستساختههای بشر که در مدار زمین قرار دارند ولی مأموریتشان به پایان رسیده، پسماندهای فضایی میگویند. با افزایش چشمگیر فعالیتهای فضایی، حجم پسماندها بیشتر شده و تخمین زده میشود که در حال حاضر حدود 330 میلیون قطعه پسماند با ابعاد مختلف در مدارهای مختلف زمین سرگردان باشند. |
مهمترین دلیل مطالعه پسماندهای فضایی، خطراتی است که وجود این پسماندها برای ماموریتهای فضایی به وجود میآورند. سرعت مورد نیاز برای قرار دادن جسمی در مدار زمین آهنگ به ارتفاع 36000 کیلومتر از سطح زمین، حدود 3 کیلومتر بر ثانیه است. این سرعت با کاهش ارتفاع افزایش مییابد تا جاییکه سرعت لازم برای تزریق مدارگردی در مدار 200 کیلومتری از سطح زمین به حدود 8 کیلومتر بر ثانیه یا چیزی حدود 29000 کیلومتر بر ساعت میرسد.
برخورد حتی کوچکترین شئ با سرعتهای اشاره شده میتواند برای پروازهای سرنشیندار یا غیرسرنشیندار تهدیدی جدی به حساب آید. به عبارتی، خطر اصلی پسماندهای فضایی مربوط به انرژی جنبشی بسیار زیاد آنها است که در اثر یک تصادم، رها شده و باعث ایجاد خسارت زیادی خواهد شد.
برخورد ریزترین پسماند با سطح نازک و به شدت حساس لباس فضانوردانی که برای انجام مأموریتهای فضایی، مجبور به راهپیمایی در اطراف سفینه خود میشوند، میتواند خطرات عمدهای برای آنها دربرداشته باشد. پسماندی به قطر فقط نیم میلیمتر قادر به سوراخ کردن لباس فضایی و خراشیدن پوست بدن فضانوردان خواهد شد. پسماندهای بزرگتر، حتماً خطرات بیشتری برای آنها خواهد داشت.
وضع ماهوارهها، علیرغم داشتن پوششهای مقاومتر، بهتر نیست. برخورد یک پسماند فضایی کوچک با یک ماهواره و یا ایستگاه فضایی فعال میتواند باعث از کار افتادن آنها شود و حتی در صورت بزرگتر بودن پسماند، سبب متلاشی شدن ماهواره نیز خواهد شد.
به عنوان مثال اگر پسماندی با قطر حدود یک سانتیمتر با سرعتی معادل 8 کیلومتر بر ثانیه که برای مدارهای کم ارتفاع، سرعت محتملی است به ماهوارهای برخورد کند، انرژیی معادل یک نارنجک دستی آزاد خواهد کرد. متاسفانه چنین پسماندهای بسیار کوچکی قابل مشاهده، رهگیری و فهرستبرداری نیستند و بهطبع نمیتوان مسیر آنها را حدس زد و از آنها دوری نمود. روی همین اصل گسترش تحقیقات برای بهبود طراحی، فرایند ساخت و استفاده از مواد جدید و ترکیبی در دستور کار تمامی دفاتر طراحی فضایی قرار دارد.
|
تیمی از متخصصان، مهندسان و دانشمندان آژانس فضایی اروپا (esa) که در مأموریت کاوشگر فضایی رُزتا مشغول به کار میباشند، روزهای بسیار پر مشغلهای پیش رو دارند. حدود دو ماه دیگر یکی از حساسترین رویدادهای این مأموریت به وقوع خواهد پیوست. در اواخر فوریه 2007 میلادی یا به عبارتی اوایل اسفند 1385 شمسی، کاوشگر فضایی رزتا به مریخ بسیار نزدیک خواهد شد تا با اجرای مانور از پیش طراحی شده قلاب سنگ جاذبهای، انرژی لازم جهت ادامه مسیر پر پیچ و خم خود را از گرانش سیاره سرخ منظومه شمسی به دست آورد. |
|
از دوم مارس 2004 میلادی (مصادف با 11 اسفند 1382 شمسی) که کاوشگر فضایی رزتا توسط پرتابگر آریان-5 به فضا فرستاده شد تا به امروز این سفینه در بخش درونی منظومه شمسی (فاصلهای کمتر از شعاع مدار زمین به دور خورشید) پیچ و تاب میخورده است. در خلال این مدت رزتا یک بار به نزدیکی زمین آمد و با استفاده از گرانش سیاره آبی زمین انرژی مداری خود را افزایش داد. حالا رزتا می رود تا برای دومین بار از گرانش مریخ برای افزایش قدرت مداری خویش استفاده کند تا بتواند در سال 2014 به مقصد نهایی خود یعنی دنبالهدار 67پی-چُریموف گراسیمِنکو برسد.
آریان-5 آنقدر توان نداشت که رزتای 3 تنی را در مداری مستقیم به سمت دنبالهدار 67پی-چُریموف گراسیمِنکو قرار دهد. از این رو مداری برای رزتا طراحی شد تا سفینه پس از انجام 4 مانور قلاب سنگ جاذبهای انرژی لازم برای رسیدن به دنبالهدار 67پی را در آنسوی مدار مشتری به دست آورد. اولین مانور در مارس 2005 و هنگام گذر رزتا از کنار زمین انجام شد. مانور دوم در اواخر فوریه 2007 و با کمک گرانش مریخ صورت خواهد پذیرفت. مانورهای سوم و چهارم برای نوامبر 2007 و نوامبر 2009 هنگامی که کاوشگر مجدداً به دیدار زمین میآید برنامهریزی شده است.
در مانور قلاب سنگ جاذبهای، سفینه فضایی باید به قدر کافی به جسم فضایی پر جرمی مانند سیارات منظومه شمسی نزدیک شود. در چنین حالتی گرانش جسم فضایی مانند یک فنر، سفینه را به جسم مزبور میچسباند. در نتیجه و با توجه به فاصله سفینه از جسم فضایی و گرانش بین آن دو، بخشی از سرعت و یا به عبارتی انرژی مداری سیاره در گردش به دور خورشید به سفینه اهداء میگردد.در حال حاضر و با توجه به قدرت پرتابگرهای فضایی، انجام این مانور تنها راه رساندن محمولههای فضایی به مدارهای ماوراء مریخ میباشد.
قلاب سنگ جاذبهای مانور بسیار حساسی است، چرا که کوچکترین اشتباه در محاسبه مدار تقرب سفینه میتواند مانور را بیاثر کند و یا منجر به انهدام سفینه در اثر برخورد با سیاره هدف شود. از این رو متخصصان مرکز کنترل کاوشگر فضایی رزتا از چند روز پیش کار خود را به سختی آغاز کردهاند تا پس از تعیین دقیق موقعیت و وضعیت سفینه، تغییرات احتمالی مورد نیاز در مدار کاوشگر را محاسبه نمایند. تنها در چنین شرایطی است که آنها میتوانندبا ارسال فرامین لازم جهت روشن و خاموش کردن موتور سفینه از انجام اصلاحات لازم در مدار رزتا مطمئن شوند.
رزتا در 25 فوریه 2007 از نزدیکترین فاصله خود با مریخ که تنها حدود 250 کیلومتر میباشد، گذر خواهد کرد. گرانش اندک مریخ نسبت به سایر سیارات منظومه شمسی (به جز عطارد که از مریخ هم کمتر است) و لزوم دستیابی به بیشترین راندمان از انجام این مانور پیچیده، گذر از چنین فاصله اندکی را ایجاب کرده است. گذر از چنین فاصله اندکی مستلزم نهایت دقت و تمرکز میباشد. از این رو مسئولان مرکز عملیاتهای فضایی اروپا ESOC که در کشور آلمان مستقر است، مسیر حرکت رزتا را به دقت زیر نظر دارند. آنها برای 16 و 7 روز قبل از رسیدن رزتا به نزدیکترین فاصله از مریخ، مانورهایی را طراحی کردهاند تا از صحت انجام عملیات مطمئن باشند.
نزدیکی بسیار زیاد رزتا به مریخ فرصتی عالی است تا متخصصان مرکز کنترل نگاهی نزدیک به سیاره سرخ بیاندازند. تقریباً از اوایل ژانویه 2007 که رزتا به نزدیکیهای مریخ میرسد، تجهیزات دادهبرداری این کاوشگر و سطحنشین "پیلااِ" (Philae) که به آن متصل است، شروع به کار میکنند و به دانشمندان فرصتی عالی میدهند تا اطلاعات و معلومات خود را از همسایه سرخ کامل نمایند. فرآیند دادهبرداری تا اواخر مارس 2007 ادامه خواهد داشت. |
|
Philae که قرار است پس از رسیدن رزتا به دنبالهدار 67پی از سفینه مادر جدا شده و بر سطح دنبالهدار فرود آید، کاوشگر کوچک 21 کیلوگرمی است که به سطح خارجی رزتا چسبیده است. در مدت زمان در نظر گرفته شده جهت کاوش سطح دنبالهدار 67پی توسط پیلااِ، اطلاعات به دست آمده به سفینه مادر (رزتا) ارسال شده و از آنجا به زمین فرستاده خواهد شد.
... نگاه رزتا به مریخ
در همین روزهایی که این مقاله آماده میشود، متخصصان مرکز کنترل ESOC به منظور آماده کردن سفینه جهت دادهبرداری از سطح مریخ، ابزارهای علمی رزتا را روشن خواهند کرد و نسبت به کالیبراسیون آنها اقدام خواهند نمود. بین دوم تا سوم ژانویه 2007، رزتا دوربین OSIRIS نصب شده بر خود را جهت تصویربرداری از خردهسیارک 21-لوتتیا که بین مدار مریخ و مشتری قرار دارد، آماده خواهد نمود. سپس و طی 36 ساعت بعد از آن رزتا فقط به این خردهسیارک خواهد نگریست تا دانشمندان چگونگی چرخش آن را به واسطه تصاویر متعددی که از این سیارک گرفته میشود، استنتاج نمایند. این موضوع برای رزتا از آن جهت اهمیت دارد که در جولای 2010 از فاصله 2000 کیلومتری 21-لوتتیا خواهد گذشت. درک درست دانشمندان از چگونگی حرکت و چرخش خردهسیارک به آنها کمک خواهد کرد تا در گذر سال 2010 قادر به تهیه تصاویر و دریافت اطلاعات دقیقتری از این سیارک باشند.
رزتا از حدود 20 ساعت قبل از تقرب حداکثر به مریخ تا چند هفته پس از آن قادر به دادهبرداری از سطح و اتمسفر مریخ خواهد بود. البته اگر در آزمایش حین پروازی که برای 7 ژانویه 2007 طراحی شده است، مشخص گردد که شرایط تشعشعی و حرارتی سفینه جهت انجام دقیق و مطمئن مأموریت سیستم ناوبری خودکار رزتا برای مانور گذر نزدیک از مریخ، مناسب نمیباشد، کلیه عملیات علمی که برای قبل از نزدیکی حداکثر طراحی شدهاند لغو شده و ابزارهای دادهبرداری خاموش خواهند شد.
حتی اگر عملیات دادهبرداری لغو نشود، در مدتی که کاوشگر از نزدیکترینفاصله نسبت به مریخ گذر میکند، ابزارهای دادهبرداری حدود سه ساعت خاموش خواهند شد. این موضوع به دلیل گذر رزتا از منطقه سایه واقع در پشت سیاره مریخ نسبت به خورشید میباشد. وقتی نور خورشید در کار نباشد، صفحات خورشیدی نیز قادر به تولید انرژی الکتریکی نخواهند بود و در نتیجه ابزارهای دادهبرداری نمیتوانند به فعالیت خود ادامه دهند. مدت زمان واقعی گذر از سایه 25 دقیقه است که مدتی قبل و بعد از آن سیستمهای غیر ضروری خاموش خواهند شد. اما از آنجاییکه سطحنشین پیلااِ سیستم تأمین انرژی مستقل و مخصوص به خود دارد، در مدت زمان گذر از سایه مریخ همچنان به دادهبرداری و ذخیره آنها ادامه خواهد داد.
رزتا علاوه بر اینکه دادههایی از سطح و ترکیبات جو مریخ برداشت خواهد کرد، نسبت به دادهبرداری از تأثیر بادهای خورشیدی و میدان مغناطیسی ضعیف مریخ بر جو این سیاره نیز اقدام خواهد کرد. رزتا همچنین از دو قمر طبیعی مریخ به نامهای فوبوس (Phobos) و دیموس (Deimos) نیز تصویربرداری خواهد نمود.
در هنگام گذر رزتا از کنار مریخ، سرعت و شتاب سفینه با استفاده از اثر داپلر دائماً و با دقت بسیار زیادی اندازهگیری میشود تا در صورت بروز هرگونه مشکلی سریعاً نسبت به رفع آن اقدام شود.
بدنه اصلی کاوشگر رُزتا مکعبی است به ابعاد 8/2 * 1/2 * 0/2 مترکه تمامی ابزار و وسایل اندازهگیری، کنترل و سیستمهای سفینه 3 تنی را در بر گرفته است. این کاوشگر دارای دو صفحه خورشیدی بزرگ به طول 14 متر است که در مجموع 64 مترمربع مساحت دارند. این صفحات خورشیدی بزرگ باعث شده که رُزتا اولین سفینه فضایی باشد که در فاصلهای بسیار دور از خورشید و جایی فراتر از مدار مشتری، تنها متکی به انرژی خورشیدی بوده و هیچ وسیله دیگری جهت تولید انرژی با خود حمل ننماید.
برنامه زمانی کاوشگر رُزتا در مسیر رسیدن به 67پی به قرار زیر است:
مارس 2005 - مانور قلاب سنگ در اولین گذر از کنار زمین (انجام شد)
26 فوریه 2007 - مانور قلاب سنگ در گذر از کنار مریخ (در دست انجام)
نوامبر 2007 - مانور قلاب سنگ در دومین گذر از کنار زمین
5 سپتامبر 2008 - گذر از نزدیکی
نوامبر 2009 - مانور قلاب سنگ در سومین و آخرین گذر از کنار زمین
دهم ژولای 2010 - گذر از نزدیکی
از می 2011 تا ژانویه 2014 - دوران خواب زمستانی در اعماق فضا
ژانویه تا می 2014 - فرایند نزدیکی به دنبالهدار
آگوست 2014 - فرایند نقشهبرداری و آنالیز دنبالهدار
نوامبر 2014 - جدا شدن پیلااِ از رزتا و فرود آن بر سطح دنبالهدار
از نوامبر 2014 تا دسامبر 2015 - تعقیب و مراقبت دنبالهدار به دور خورشید
|
سطح ماه بسیار بیش از آنچه تا کنون تصور میشده است، توسط سنگهای آسمانی بمباران میشود. نتایج تحقیقات تجربی بیل کوک (Bill Cooke)، رئیس بخش سنگهای آسمانی ناسا و تیم همراهش بعد از ثبت دو برخورد بزرگی که در 17 نوامبر 2006 بر سطح ماه مشاهده گردید، نشان میدهد که تعداد برخوردهای ثبت شده در سال گذشته چهار برابر آنچه شبیهسازیها نشان میدهند بوده است. چنین بمباران سختی میتواند برنامههایبلندپروازانه سکونت در سطح ماه را با چالشی بزرگ روبرو نماید. بیل کوک در این زمینه میگوید: "ما از حدود یک سال پیش تا کنون که کار رصد سطح ماه را آغاز نمودهایم،12 برخورد ثبت شده در لیست خود داریم که این تعداد حدوداً 4 برابر آنچیزی است که مدلسازیهای کامپیوتری ما پیشبینی میکردند." |
|
حدود یک ماه پیش زمین از میان ابری از پسماندها و غبار به جا مانده از دنباله دار 55پی/تمپل تاتل (55P/Tempel-Tuttle) گذر کرد. این اتفاق هر سال در اواخر آبان ماه روی میدهد و در نتیجه بارش شهابسنگی بسیار زیبا و معروفی به نام بارش شهابی اسدی میهمان هزاران چشم مشتاق میشود.ماه نیز از این باران شهابسنگی بینصیب نمیماند. تفاوت در اینجاست که سنگهای مذکور در جو زمین سوخته و با نور خود آسمان زیبایی را برای ما به ارمغان میآورند اما ماه فاقد جو محافظی مانند اتمسفر زمین است و بنابراین هر سنگ آسمانی سرگردانی که در دام گرانش ماه گرفتار میشود، لاجرم به سطح آبلهگون آن برخورد خواهد نمود. بیشتر آنچه به سطح ماه برخورد میکنند، ابعاد بسیار کوچکی در حد دانه شن دارند و برخورد آنها به سختی احساس میشود. سنگهای بزرگتر اما در برخورد با ماه گودالهای برخوردی بزرگ و کوچکی را به وجود میآورند. برخورد سریع این اجرام به سطح ماه باعث ایجاد انفجار و تشعشع امواجی میشود که به ابعاد، سرعت و جنس مواد بستگی دارد. نور برخی از این برخوردها از زمین نیز دیده میشوند.
در 27ام آبان ماه گذشته زمانی که ماه از میان مدار تمپل-تاتل گذر میکرد، گروه همکاران بیل کوک، دو تلسکوپ بازتابی 14 اینچی خود را که در مرکز پروازهای فضایی مارشال مستقر میباشند به سمت بخش تاریک تنها قمر طبیعی زمین نشانه رفتند. پس از گذشت تنها 4 ساعت ، آنها دو برخورد واضح را در فیلمی که از دهانه تلسکوپها ضبط میکردند، مشاهده نمودند.
درخشندگی برخورد اول که در اقیانوس پراکلاروم (دریای طوفانها) روی داد از قدر 9 بود. برخورد دوم که در مناطق مرتفع ماه و نزدیک دهانه گوس اتفاق افتاد، درخشندهتر از اولی ظاهر شد و دارای قدری از درجه 8 بود.
کوک در این رابطه میگوید:" انفجارهایی که ما ثبت کردیم در اثر برخورد شهابسنگهایی با قطر متوسط 5 تا 8 سانتیمتر به سطح ماه به وقوع پیوسته بودند و انرژی برخوردی آنها معادل 0.3 تا 0.6 مگاژول و یا به زبان سادهتر معادل انفجار 80 تا 160 کیلوگرم تیانتی بوده است."
انرژی عظیمی که در اثر برخورد یک شهابسنگ 3 سانتیمتری آزاد میشود ناشی از سرعتبسیار زیاد این اجرام فضایی است. در مورد نمونه خاصی که مربوط به پسماندهای ناشی از دنبالهدار تمپل-تاتل میباشد، سرعت مداری آنها بالغ بر232000 کیلومتر بر ساعت است. برخورد با جسمی بسیار کوچک که چنین سرعتزیادی دارد انرژی عظیمی تولید خواهدکرد که پرتوافشانی آن حتی از پس لایههای ضخیم جو زمین نیز قابل رویت است.
در این تصویر نور حاصل از برخورد شهاب سنگ را در نزدیکی دهانه گوس و به قدر 8 مشاهده می کنید
برای مقایسه بد نیست بدانید زمانی که کاوشگر فضایی اسمارت-1 در 12 شهریور 1385 طی یک عملیات از پیش طراحی شده با سطح ماه برخورد کرد (اسمارت-1 خود را وقف دانش بشری کرد)، انرژیی معادل شهابسنگهای مورد اشاره آزاد نمود. اسمارت-1 که اولین کاوشگر آژانس فضایی اروپا esa به منظور کاوش و بررسی سطح ماه بود حدود 350 کیلوگرم وزن داشت و محموله اصلی آن، مکعبی به اضلاع یک متر بود.
از آبان 1384 که تیم بیل کوک ماه را زیر نظر گرفتهاند تا این لحظه حدود 12 برخورد(با در نظر گرفتن دو برخورد اخیر) ثبت شده است. بیشتر این برخوردها در اثر سنگهای سرگردانی بوده که به ابر غباری به جا مانده از دنبالهداری نظیر تمپل-تاتل مربوط نمیشوند. کوک تخمین میزند که چنانچه دائماً سطح ماه را رصد نمایند، به ازای هر چهار ساعت مشاهده، حداقل یک برخورد درخشان ثبت خواهد شد. این موضوع بسیار عجیب به نظر میرسد چرا که تخمین فوق بیش از چهار برابر بهترین مدلسازیهای کامپیوتری است که تا کنون به کار میرفتهاند. کوک اشاره میکند که مشکل اصلی به مدل آماری داده شده به کامپیوتر مربوط میشود. این مدل بر اساس مشاهداتی که از سطح زمین صورت گرفته است بنا شده و مطمئناً با آنچه واقعاً در سطح ماه روی میدهد متفاوت است. بنابراین ما احتیاج داریم که مدت زمان بیشتری را به مشاهده مستقیم سطح ماه اختصاص دهیم. به این ترتیب ما قادر خواهیم بود مدلی دقیقتر و مطمئنتر از چگونگی برخورد سنگهای آسمانی با ماه ارائه دهیم.
به نظر میرسد با توجه به برنامههای آتی ناسا جهت ایجاد پایگاههای فضایی در سطح ماه و اعزام فضانوردان به آنجا، باید اطلاعات بیشتری درباره برخورد سنگهای آسمانی با سطح ماه جمعآوری شود. تجهیزات گران قیمتی که با هزینههای سرسامآور به سطح ماه فرستاده میشوند و جان پرارزش فضانوردان به مراقبت کاملی احتیاج دارد که تنها در سایه اطلاعات به دست آمده از چنین مطالعاتی مقدور خواهد بود.
سنگهای آسمانی علاوه بر مخاطره برخورد مستقیم، خطرات جانبی و غیر مستقیمی نیز دارند. یکی از خطرات غیر مستقیم برخورد یک سنگ آسمانی کوچک در نزدیکی محل اقامت فضانوردان، گرد و غبار فراوانی است که ممکن است بر سطح اقامتگاههای فضایی و یا ابزار و تجهیزات فضانوردان فرود آید. این موضوع علاوه بر کاهش راندمان صفحات خورشیدی خطر بسیار مهیب دیگری را نیز به دنبال دارد. در زمین، اتمسفر با جذب بسیاری از تشعشعات پر انرژی و مهلک خورشید، آفتابی درخشان و مطبوع را به ما هدیه میدهد، اما در ماه شرایط به گونه دیگری است و در طول روز، تمام طول موجهای تابشی خورشید از طیف رادیویی تا امواج پر انرژی گاما، سطح ماه را دائماً برشته میکنند. در چنین شرایطی سطوح تیره با جذب انرژی تابشی به سرعت و شدت داغ شده و دمای سطحی آنها بالا میرود. واضح است که گرد و غبار به هوا برخواسته در اثر برخورد یک شهاب سنگ آسمانی به دلایل گفته شده بسیار خطرناک خواهد بود.
23ام و 24ام آذر ماه جاری، بار دیگر زمین و به طبع آن ماه از میان ابر غباری دنبالهدار دیگری به نام فایتون (ارابهران)خواهد گذشت. کوک و تیمش در آن زمان ماه را به دقت رصد خواهند کرد تا از کمیت و کیفیت برخوردهای احتمالی اطلاعات جدیدی کسب نمایند.