دانش فضایی

دانش فضایی

صفحه نخست . مقاله‌های علمی . مهندسی فضایی . کپسول فضایی سایوز

 

پنجشنبه, ۲ آذر ۱۳۹۶

این مطلب تا کنون ۱۶۲۷۹ بار خوانده شده است

جمعه، ۱۰ شهريور ۱۳۸۵

کپسول فضایی سایوز

 
کپسول فضایی سایوز

کپسول فضایی سایوز یا سویوز، یکی از اولین کپسول‌های فضایی دنیا است که به دلیل طراحی عالی و دید منطقی در جانمایی اجزا و تجهیزات آن هنوز هم پس از 50 سال یکی از امن‌ترین و راحت‌ترین سفرهای فضایی سیاره زمین را به کیهان‌نوردان و فضانوردان خود هدیه می‌دهد.در این مطلب نگاهی مختصر به ویژگی‌ها و تاریخچه این فضاپیمای محبوب خواهیم انداخت.

 

جهت دريافت عكس بزرگتر، اينجا كليك كنيد
فضاپیمای  سایوزTMA-۶ در حال نزدیک شدن به ایستگاه بین‌المللی فضایی

. منبع : Russian Space Web  .

ناو فضایی سایوز (Soyuz) پیشینه‌ای بسیار قدیمی و تقریباً به قدمت عصر فضا دارد. سایوز (در متون فارسی گاهی اوقات سویوز نیز نوشته می‌شود) در امتداد سفینه‌هایی که برای برنامه‌های فضایی اتحاد جماهیر شوروی سابق و تحت سرپرستی سرگئی کورولف (Sergey Korolyov) طراحی و ساخته شدند، پا به عرصه وجود نهاد. این سفینه فضایی موفق پس از فضاپیمای وسخود (Voskhod) و به منظور اجرای برنامه شوروی سابق برای سفر به ماه طراحی شده بود. سایوز توسط موشک محموله‌بری به همین نام (Soyuz launch vehicle) به مدار برده می‌شود.

 از این فضاپیما قبلاً به منظور انتقال فضانوردان از زمین به ایستگاه‌های فضایی سالیوت، میر و بالعکس استفاده می‌شد. بعد از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی و طی موافقت‌نامه‌ای که بین آژانسهای فضایی روسیه و ناسا منعقد شده است، از فضاپیماهای سایوز به منظور نقل و انتقال فضانوردان و مایحتاج آنها بین ایستگاه بین‌المللی فضایی و زمین استفاده می‌شود. اولین پرواز سویوز در نوامبر ۱۹۶۶ یعنی آذر ۱۳۴۵ صورت گرفت. این پرواز فاقد سرنشین بود و به منظور آزمایش و اطمینان از عملکرد صحیح فضاپیما انجام شد و سرانجام ولادمیر کمارُف، اولین سرنشینی بود که در آوریل ۱۹۶۷، یعنی اردیبهشت ۱۳۴۶، سوار بر سفینه جدید به فضا سفر کرد. کمارف در بازگشت به زمین به دلیل اشکال فنی در سامانه چتر نجات ناو کشته شد
 

 ... ترکیب و طراحی فضاپیما
یک فضاپیمای سایوز از سه قسمت تشکیل می‌شود که به ترتیب از جلو به عقب، عبارتند از:

  • واحد مداری که به شکل کره‌ای ناهموار است و در جلوی کپسول قرار دارد.
    (
    Orbital Module)

  • واحد بازگشت که ابعادی کوچکتر و سطحی صافتر دارد و به منظور بازگرداندن سرنشینان به سطح زمین مورد استفاده قرار میگیرد.
    (
    Reentry Capsule)

  • واحد سرویس و خدمات، سیلندر تحتانی کپسول است که صفحات خورشیدی نیز به آن متصل هستند.
    (
    Service Module)

دو واحد ابتدایی کپسول فضایی سایوز، یعنی واحدهای مداری و بازگشت، مسکونی هستند و سرنشینان سایوز در این دو واحد مستقر میشوند. واحد مداری بیشتر یک انبار است و تقریباً بیشتر بار کپسول سایوز در این واحد قرار دارد. اکثر آنها ابزار و لوازمی هستند که قرار نیست مجدداً به زمین بازگردانده شوند. تجهیزات آزمایشگاهی، دوربینها و بستههایی که برای مصرف فضانوردان به مدار زمین حمل شده است، همگی در واحد مداری قرار دارند. تجهیزات مربوط به الحاق فضاپیمای سایوز به سایر فضاپیماها و یا ایستگاههای فضایی نیز در جلوی واحد مداری نصب شده است. این واحد در مواقع ضروری میتواند مانند یک محفظه خروج نیز مورد استفاده قرار گیرد. ایزوله شدن این واحد از واحد بازگشت و امکان تخلیه هوای درون آن به داخل کپسولها ذخیره، از این واحد یک محفظه خروج تمام عیار ساخته است. واحد بازگشت به جهت تأمین امنیت فضانوردان در هنگام برگشت به جو زمین، توسط لایه های مخصوص و ابزار گوناگونی محافظت میشود تا گرمای بسیار زیاد ناشی از برخورد به جو غلیظ به سرنشینان آسیبی وارد ننماید. واحد بازگشت توسط لایههایی از یک عایق مخصوص، کاملاً پوشانده شده است. این عایق در زمان برخورد سریع به مولکولهای هوا داغ شده و به تدریج فنا (عایق‌های فنا شونده) میشود. این موضوع باعث میشود بدنه اصلی کپسول از حرارت بسیار زیادی که در زمان بازگشت به جو تولید می‌گردد، در امان بماند.

 


با سایوز آشنا شوید. با قرار دادن نشانگر موس روی هر قسمت، نام و توضیحات مختصری را مشاهده خواهید کرد


کپسول سایوز سه نفر گنجایش دارد و تجهیزات مورد نیاز و حیاتی برای مدت سه روز و ۵ ساعت جهت بقای سه فضانورد در آن پیشبینی شده که شامل آب، غذا، اکسیژن و اولین توالت فضایی دنیا است. در این کپسول سیستم حیاتی همواره مخلوط مناسبی از گازهای اکسیژن و نیتروژن را با فشار سطح دریا (یک اتمسفر) تولید و منتشر میکند. هوای منتشر شده در کپسول پس از مدتی با بخار آب و گاز دیاکسیدکربنی که فضانوردان در اثر بازدم بیرون میدهند، اشباع و غیر قابل تنفس خواهد شد. از این رو مهندسان طراح نسبت به نصب دو سیلندر KO۲ و LiOH در واحد سرویس سفینه اقدام کردهاند تا بخار آب و دیاکسیدکربن منتشر شده را جذب و از هوای داخل سفینه خارج نمایند.

سیلندر KO۲ بخش اعظمی از بخار آب و گاز دیاکسیدکربن را جذب مینماید. KO۲ که سوپر اکسید پتاسیم نامیده می‌شود، تحت شرایط ویژهای، زمانی که پتاسیم مذاب را در مجاورت اکسیژن خالص بسوزانند، تولیدمی‌گردد. در اثر ترکیب سوپر اکسید پتاسیم با آب و دیاکسیدکربن، اکسیژن و نمک هیدروکربنات پتاسیم تولیدخواهد شد. نمک تهنشین شده و اکسیژن تولید شده به داخل سیکل سیستم حیاتی تزریق می‌گردد. با این روشعلاوه بر جمعآوری بخار آب و گاز دیاکسیدکربن از هوای داخل کپسول که منجر به سختی تنفس فضانوردان میشود، مقداری اکسیژن نیز به سیستم اضافه می‌گردد. هر کیلوگرم سوپر اکسید پتاسیم قادر به جذب ۳۰۹ گرم دی اکسید کربن و تولید ۳۸۰ گرم اکسیژن است. از آنجا که بدن انسان بیش از آنچه اکسیژن دریافت میکند، دی اکسید کربن تولید مینماید، باید تمهید دیگری برای جذب دیاکسیدکربن اضافی اندیشیده شود. سیلندر LiOH به همین منظور در سایوز تعبیه شده تا با جذب باقیمانده گاز دیاکسیدکربن، هوای داخل کپسول را تصفیه و قابل تنفس نماید.

بخش انتهایی کپسول فضایی سایوز، واحد سرویس و خدمات است. داخل این بخش که یک محفظه تحت فشار می‌باشد شامل ابزار و ادواتی مانند سیستم کنترل حرارت، باطریها، ابزار مخصوص تماس رادیویی و ارسال داده‌های تله‌متری، تجهیزات مربوط به کنترل وضعیت و موقعیت سفینه، موتور اصلی و مخازن سوخت و اکسید مایع است. در خارج از واحد سرویس، صفحات خورشیدی، سنسورهای گوناگون و آنتن‌ها نصب شده‌اند.
 


 
...  سیر تحول سایوز در طول زمان

سایوز۷K-OK در مرکز ملی فضایی انگلستان
سایوز۷K-OK در مرکز ملی فضایی انگلستان

اولین نمونه سرنشین‌دار سایوز، ۷K-OK نامیده می‌شد و قادر به حمل سه سرنشینی بود که احتیاجی به پوشیدن لباس فضایی نداشتند. این نمونه از سایوز که به منظور سفر به ماه طراحی شده بود، همچنین دارای تجهیزات لازم برای الحاق بود اما دریچه‌ای جهت نقل و انتقال بین دو سفینه‌ای که به هم وصل می‌شدند، پیش‌بینی نشده بود.

از این رو فضانوردان برای انتقال بین سفینه‌ها مجبور به انجام راه‌پیمایی فضایی بودند، کاری که در زمان الحاق سایوز ۴ و ۵ روی داد. از نظر تاریخی این رویداد، اولین الحاق دو ناو فضایی سرنشین‌دار و اولین جابجایی خدمه بین دو سفینه بود.

فضانوردان ناوهای کیهانی سایوز ۱ تا ۱۱ ، بجز در موارد ضروری ( بطور مثال راهپیمایی فضانوردان سایوز-۵) از لباس فضایی استفاده نمی‌کردند. این مسئله باعث مرگ کیهان‌نوردان سایوز-۱۱ شد. با حذف یک صندلی در سایوزهای ۱۲ تا ۴۰، تعداد سرنشینان به دو نفر کاهش یافت اما در عوض خدمه می‌توانستند لباس فضایی مناسبی بر تن کنند تا در شرایط ویژه و اضطراری از جان آنها محافظت نماید. با توسعه برخی تجهیزات و به روز کردن دستگاه‌ها، ناو های سایوز-تی توانستند تعداد سرنشینان را بار دیگر به ۳ نفر برسانند در حالی که هر سه می‌توانستند لباس فضایی امن داشته باشند.

سایوز TM در سال ۱۹۸۶به منظور حمل و نقل خدمه و بار به ایستگاه فضایی میر طراحی و ساخته شد. در این نمونه از کپسول فضایی سایوز موتورهای زمان نشستن، رادیوی برد بلند، چتر نجات اضطراری و سیستم جدید اتوماتیک جهت ملاقات و الحاق در فضا اضافه شد. بعدها و پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، نمونه دیگری از سایوز با کد TMA جهت حمل و نقل بار و مسافر به ایستگاه بین‌المللی فضایی (ISS) طراحی و ساخته شد و تغییراتی بنا به سفارش آژانس فضایی آمریکا (NASA) در سیستم چتر فرود، محفظه سرنشین و پنجره‌هایی برای مشاهده بیرون نسبت به مدل قبلی در آن اعمال شده است.

فضاپیمای پروگرس که مدل غیر سرنشین‌دار سایوز است به منظور حمل بار به ایستگاه بین‌المللی فضایی طراحی و ساخته شده است. جالب است بدانید که طراحی و سیستم فضاپیمای شنزوی چینی‌ها که قادر به حمل فضانوردان چینی به فضا شده است، به شدت از سایوز متأثر است. آژانس فضایی روسیه اعلام کرده که فضاپیمای سایوز را به منظور انجام مأموریتهایی به سایر سیارات منظومه شمسی تغییر خواهد داد و از نمونه دوباره طراحی شده این فضاپیمای قدیمی و مطمئن جهت فرستادن نخستین انسانها به مریخ استفاده خواهد شد.

انوشه انصاری، نخستین فضانورد ایرانی، سفر تاریخی خود به مقصد ایستگاه بین‌المللی فضایی را سوار بر کپسول فضایی سایوز TMA-۹ تجربه کرد. او در این سفر با کیهان نورد روس، میخائیل تیورینو و فضانورد آمریکایی، مایکل لوپز الگریا همسفر بود. ماجرای بازگشت انوشه به زمین، سوار بر کپسول فضایی سایوز، داستان آموزنده و جالبی است که دانش فضایی خواندن آن را به همه عاشقان فضانوردی توصیه می‌کند.

دانش فضایی مطالعه مطالب مرتبط زیر را نیز به شما توصیه می‌کند :
    
...  سفر به مدار زمین با کپسول فضایی سایوز
     ... انوشه انصاری باعث ایجاد تغییر در کپسول فضایی سایوز شد
     ... فاجعه در فضا، وضعیت غیر قابل تصور
     ... رادیو دانش فضایی: سقوط ماهواره در خیابان کیهان‌نورد
 

. شهرام یزدان پناه، پژوهشگر علوم و فناوری فضایی  .

با تشکر از سیروس برزو برای ویرایش و بازبینی متن
 

مقاله‌های علمی    مهندسی فضایی   شهرام یزدان‌پناه   سایوز   موشک فضایی سایوز   کپسول فضایی سایوز    اتحاد جماهیر شوروی سابق در فضا   

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

::  siyamak doostbin  ::
لطفا در باره چگونگي فرود سفينه ها به زمين و هچنين حركت در فضا بعد از خارج شدن از جو زمين توضيح بفرمایيد.

به زودی مقاله‌ای در این باره منتشر خواهد شد. لطفا سلسله مقالات مکانیک مدارهای فضایی  را نیز مطالعه کنید.

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