دانش فضایی

دانش فضایی

صفحه نخست . مقاله‌های علمی . تاریخچه سفر به فضا . پرواز از کنار سیاره سرخ

 

شنبه, ۱۰ آبان ۱۳۹۳

این مطلب تا کنون ۹۳۵۷ بار خوانده شده است

دوشنبه، 16 مهر 1386

پرواز از کنار سیاره سرخ

 
پرواز از کنار سیاره سرخ

در اواسط دهه 60، ناسا و آزمايشگاه پيشران جت تصميم گرفتند که نخستين فضاپيماي بدون سرنشين خود را به مقصد مريخ آماده و به سمت سياره سرخ اعزام نمايند. مارينر-3 اولين تلاش آنها براي نيل به اين هدف بود که به دليل مشکل فني ساده اي هرگز به مقصد نرسيد.

 

دوگ ریکارد (Doug Rickard)

منبع : Memoirs of a Space Engineer - On The Fly  .

دوگ ریکارد (Doug Rickard)، در تمام طول زندگی خود با کامپیوتر، الکترونیک و مخابرات سر و کار داشت. وی به مدت 11 سال مشاور شرکت تجهیزات الکترونیک (DOC) بود و در این مدت برای پروژههای بسیار متنوعی که از طریق DOC به او پیشنهاد میشد کار میکرد.

از جمله دوگ در پروژه "شبکه عمق فضا" (Deep Space Network) که ایالات متحده آمریکا آن را در جنوب استرالیا و در شهری به نام وومرا (Woomera) اجرا کرده و استفاده میکرد شرکت داشت. بدین ترتیب بود که این مهندس فضایی درگیر هیجانانگیزترین مأموریت فضایی غیرسرنشیندار به مقصد ماه و مریخ شد.

خاطره ای از دوگ که در ادامه خواهد آمد در طی مأموریت فضاپیمای مارینر-4 که از نزدیکی مریخ گذر کرد، اتفاق افتاده است. داستان این موضوع را با قلم دوگ ریکارد بخوانید.

پرواز از کنار سیاره سرخپرواز از کنار سیاره سرخ

در اواسط دهه 60، ناسا و آزمایشگاه پیشران جت تصمیم گرفتند که نخستین فضاپیمای بدون سرنشین خود را به مقصد مریخ آماده ساخته و به سمت سیاره سرخ اعزام نمایند. مارینر-3 اولین تلاش آنها برای نیل به این هدف بود که به دلیل مشکل فنی سادهای هرگز به مقصد نرسید. طراحان در ساخت دماغه مخروطی موشک حامل مارینر-3 از سازه جدیدی استفاده کرده بودند که از لانه زنبوری آلومینیومی به همراه لایههای فایبرگلاس ساخته شده بود. این پوشش جدید به صورت جداگانه در شرایط حاد گرمایی و محیط خلاء امتحان شده بود و از تمامی آزمایشات سربلند بیرون آمده بود. اما هیچگاه مهندسان طراح به فکر انجام یک آزمایش توأم برای گرمای بالا و خلاء زیاد نیفتاده بودند و همین اشتباه ساده، شکست یک مأموریت چند میلیون دلاری را رقم زد.

در زمان پرتاب، هنگامیکه گرما و خلاء با یکدیگر ظاهر شدند، گاز حبس شده در سلولهای سازه لانه زنبوری به قدری منبسط شد که پوشش فایبرگلاس طاقت از دست داد و انفجار کوچکی در دماغه موشک فضایی حامل فضاپیما پدید آمد. این موضوع باعث شد تا پوشش دماغه همچون پتویی تکه تکه شده و فضاپیما را در بر بگیرند. به دنبال آن پیچهای انفجاری که برای جدا کردن دو نیمه پوشش دماغه مورد استفاده قرار میگرفتند آتش گرفته و یا منفجر شدند، بنابراین پوشش از فضاپیما جدا نشد و به همین خاطر صفحات خورشیدی و آنتن بهره بالای مارینر-3 نیز نتوانستند باز شوند. وقتی صفحه خورشیدی در کار نباشد به این معنی است که باتریهای فضاپیما خیلی زود خالی شده و در نبود آنتن بهره بالا، کاوشگر فضایی مفهومی ندارد، چرا که قادر به ارسال هیچ گونه اطلاعاتی به مرکز کنترل زمینی نیست. به همین دلایل بود که مارینر-3 در همان قدم اول تبدیل به یک شکست بزرگ شد.

یک تصویر از کاوشگر فضایی مارینر-4

مارینر-4، فضاپیمای پشتیبان (نسخه دومی که معمولاً برای شرایط اضطراری ساخته میشود) مأموریت شکست خورده مارینر-3 بود که در نهایت خوشبختی با سازه قدیمی پوشیده شده بود. بدینسان دانشمندان قادر بودند که در تنها پنجره باز پروازی سفر به مریخ که تا یک ماه بعد از پرتاب مارینر-3 بود، دوباره شانس خود را امتحان کنند. اگر آنها این پنجره پرتاب را از دست میدادند میبایستی زمان نسبتاً طولانی را در انتظار موقیت پرتاب مناسب بعدی به انتظار مینشستند. آنها این شانس بزرگ را از دست نداده و مارینر-4 را به سمت مریخ پرتاب کردند. مارینر-4 با موفقیت به مدار تزریق شد و حرکت تاریخی خود را به سمت مریخ آغاز نمود.

مسیرهای گوناگونی برای رسیدن به مریخ وجود دارد كه بعضی از آنها سریعترین راه برای سفر به سیاره سرخ محسوب می‌شود و پاره‌ای دیگر كمترین انرژی را برای رساندن محموله‌ای به آنجا نیاز دارند. برخی مسیرهای دیگر نیز وجود دارند كه هر كدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. در آن زمان مشكل اساسی در ارسال كاوشگر به مریخ به توان موشكها و در نتیجه انرژی مورد نیاز برای پرتاب مربوط می‌شد. از این رو متخصصان پرتاب، مسیری بهینه از نظر انرژی را انتخاب كرده بودند. زمان لازم برای رسیدن به مریخ از این طریق حدود 8 ماه بود و در آن هنگام كاوشگر و مریخ، هر دو در سوی دیگر  منظومه شمسی نسبت به خورشید قرار می‌گرفتند. این راه بسیار طولانی بود اما چاره دیگری برای سفر به مریخ وجود نداشت.

مارینر-4 به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده بود كه به محض رسیدن به سیاره سرخ با دوربین دیجیتال ابتدایی خود شروع به عكاسی از آن نماید و تصاویر دیجیتالی حاصله را در نوارهای مغناطیسی مخصوصی ضبط کرده تا در فرصت مناسبی پس از گذر از كنار مریخ، آنها را برای ارسال به زمین دوباره پخش نماید. در واقع مریخ تنها برای 5 دقیقه در دید مارینر-4 قرار داشت كه بخش بزرگی از این زمان كوتاه را در پشت مریخ نسبت به زمین می‌گذراند. از این رو فرصت كافی برای عكاسی و ارسال همزمان آنها به زمین وجود نداشت. از سویی نوار مغناطیسی همراه كاوشگر محدود بود و از این رو مارینر-4 طوری برنامه‌ریزی شده بود تا پس از اطمینان از بودن سیاره در میدان دید دوربین دستگاه ضبط‌كننده تصاویر روشن شده و اولین تصویر از سیاره سرخ را برای حافظه بشر ضبط نماید.

تنها 2 ماه تا رسیدن مارینر-4 به مریخ باقی مانده بود كه دانشمندان متوجه یك اشتباه بزرگ در برنامه‌ریزی كاوشگر فضایی شدند. در برنامه اولیه قرار بود زمانی كه مریخ در دید دوربین كاوشگر قرار گرفت، سیگنالی برای ایستگاه زمینی ارسال شود تا فرمان برای ضبط تصاویر ارسال شود اما دانشمندان فراموش كرده بودند كه مدت زمان لازم برای دریافت سیگنال از آن موقعیت به زمین حدود 17 دقیقه طول می‌كشد و همین مقدار زمان نیز لازم است تا فرمان ایستگاه زمینی به كاوشگر برسد و همه این كارها قرار بود در 5 دقیقه‌ای كه مارینر-4 از كنار مریخ می‌گذرد، انجام شود!!!

خوشبختانه این كاوشگر یكی از اولین فضاپیماهایی بود كه مجهز به كامپیوتر مركزی قابل برنامه‌ریزی مجهز شده بود. تمامی كاوشگران قبلی از مدارهای الكتریكی غیر قابل برنامه‌ریزی استفاده می‌كردند كه با توجه به مأموریت طراحی و ساخته می‌شدند. بنابراین دانشمندان در JPL قادر به بارگذاری برنامه جدیدی در كامپیوتر مركزی بودند كه باید از ایستگاه زمینی برای كاوشگر ارسال می‌شد. برای پرهیز از بروز خطا و اجتناب از خطر كار نكردن سیستم در شرایط خاص، سه روش متفاوت برای روشن كردن دستگاه ضبط تصاویر پیش‌بینی شده بود. اولی ارسال سیگنال فرمان از زمین بود كه قرار شده بود 17 دقیقه قبل از زمان پیش‌بینی شده برای گذر از كنار مریخ برای كاوشگر ارسال شود. در حالت دوم كامپیوتر مركزی كاوشگر برنامه‌ریزی می‌شد تا در زمان پیش‌بینی شده آغاز گذر، ضبط‌كننده را روشن كند. اما سومین راه كمی نیاز به توضیح دارد و خود داستان جداگانه‌ای است.

همانطور كه ذكر شد، كاوشگر از یك دوربین دیجیتالی ابتدایی برای عكاسی از مریخ استفاده می‌كرد. در این سیستمها با توجه به شدت نور دریافتی، جریانهای الكتریكی متفاوتی تولید می‌شود كه با بازخوانی آنها می‌توان تصاویر در طول‌موجهای متفاوت به دست آورد. امروزه این فناوری تصویربرداری را CCD می نامند. انتظار می رفت كه ابزار نصب شده روی كاوشگر قبل از قرار گرفتن سیاره در دریچه دید آن تنها ظلمات و سیاهی فضا را رصد كند. قطعاً با رسیدن به مریخ و گذر سیاره از جلوی دوربین نصب شده روی مارینر-4، شدت جریان تولید شده توسط مدار دوربین تغییرات فاحشی را نشان می‌داد كه می‌توانست معیار قابل قبولی برای آغاز به كار ضبط‌كننده‌های دیجیتالی باشد. بدین‌سان تغییر زیاد شدت جریان دوربین به عنوان سومین سیگنال فرمان برای روشن شدن دستگاه ضبط تصاویر در نظر گرفته شد.

چند هفته‌ای طول كشید تا برنامه جدید برای مارینر-4 نوشته شود و از آنجایی كه در آن زمان نرخ ارسال و دریافت اطلاعات بسیار پایین بود، زمانی طولانی نیز وقت برد تا برنامه جدید برای كاوشگر ارسال شود. سرانجام مأموریت از شكست حتمی نجات یافت و همه چیز طبق برنامه پیش رفت. اما تا زمانیكه  اولین تصویر از مریخ  دریافت شود، به وضوح می‌شد ترس و واهمه از شكست را در چهره تك‌تك دانشمندان و متخصصان مركز كنترل این مأموریت فضایی دید.

پرواز از کنار سیاره سرخپرواز از کنار سیاره سرخ

دوگ ریکارد سرانجام در روز سهشنبه، هفتم می 2002 بر اثر سرطان مغز استخوان درگذشت. بی شک فقدان این مهندس فضایی پیشرو، ضایعه بزرگی برای جامعه فضایی استرالیا محسوب میشود.

. شهرام یزدان پناه، پژوهشگر دانش و فناوری فضایی  .

برای کسب اطلاعات بیشتر منابع زیر را مطالعه فرمایید:
      
... 
مارینر-4

       ... کاوشهای مریخی 

خواندن ماجراهای زیر را نیز به شما توصیه میکنیم:
       ... یك داستان : اولین تصویر ارسالی از مریخ چگونه بازیابی شد
      
... 
فضانوردی که غرور، او را روتوش کرد!!
      
... 
به زمین بازگردید، مأموریت انجام نشدنی است!

سیاره سرخ   مریخ   بهرام   قمر   سیاره   منظومه شمسی   Mars   Red Planet   

کلیدواژه‌ها:

ارسال به بالاترین  ارسال به دنباله  ارسال به فیس‌بوک  ارسال به دلیشز  ارسال به گوگل بوکمارک  ارسال به گوگل باز  ارسال به کلوب دات کام  


آخرین مطالب منتشر شده در دانش فضایی

چند مطلب تصادفی از دانش فضایی

نظر شما چیست؟                         
 
*  نام و نام خانوادگی
*  پست الکترونیک
(نمایش داده نخواهد شد)
آدرس وبگاه

دانش فضایی همواره آماده پاسخگویی به پرسش‌های شما درباره مقالات منتشر شده٬ است .

شما همچنین می‌توانید با استفاده از این فرم اطلاعات تکمیلی خود را درباره این مطلب با سایر خوانندگان دانش فضایی به اشتراک بگذارید.

 

صفحه نخست

رویدادهای فضایی

مقاله‌های علمی

مراكز فضایی دنیا

اینترنت و فضا

ارتباط با ما

درباره دانش فضایی

انوشه انصاری

ایران در فضا

رادیو دانش فضایی

تلویزیون دانش فضایی



آخرین مطلب:

 

RSS Feed

با عضو شدن در لیست علاقمندان دانش فضایی، اولین کسی باشید که مطالب این وب‌سایت را می‌خوانید٬ می‌بینید یا می‌شنوید:

::  عضو شوید  ::


دوست دانش فضایی شوید

فیدبرنر دانش فضایی دانش فضایی در توییتر دانش فضایی در فیس‌بوک دانش فضایی در فرندفا دانش فضایی در پیغامک 

تبلیغات
موسسه طبیعت آسمان شب٬ فروشنده انواع تلسکوپ و دوربین دوچشمی٬ میکروسکوپ٬ لوازم عکاسی٬ سه پایه و مقر٬٬ کتاب و پوستر و طراح و سازنده انواع رصدخانه و آسمان نما
خرید و فروش انواع تلسکوپ
 

 

معرفی یک کتاب فضایی
معاهدات و اصول فضای ماورای جو سازمان ملل متحد
معاهدات و اصول ماورای جو سازمان ملل متحد

 

دانشنامه فضایی٬ سازمان فضایی ایران
مجله نجوم
پارس اسکای

آویا٬ پایگاه اطلاع‌رسانی هوافضای ایران

نظر خود را درباره دانش فضایی به آلکسا بگویید

قطار وبگردی

ايروشاپ٬ اولين فروشگاه اينترنتي تخصصي مهندسي هوافضا

پرسش و پاسخ‌های کانوت

صفحه نخست   .  درباره دانش فضایی   .  نقشه سايت   .  تماس با دانش فضایی  انوشه انصاری٬ بانوی ایرانی در فضا

 برداشت از مطالب وب‌سايت   دانش فضایی  به شرط ذكر منبع و ايجاد لينك به صفحه مطلب مورد نظر،  آزاد است