The longest serving manned spacecraft in the world,
the Soyuz was originally conceived in Sergei Korolev's OKB-1 design bureau for
the Soviet effort to explore the Moon at the beginning of the 1960s. However,
long after the Moon race was over, the Soyuz continued ferrying Russian crews to
the Salyut and Almaz orbital stations, as well as it performed several solo
flights and the historic docking with the US Apollo spacecraft in 1975.
The origin
Unlike one-man Vostok spacecraft, the three-seat Soyuz would be able to conduct
active maneuvering, orbital rendezvous and docking. These features were all
necessary for a flight around the Moon and for lunar expedition itself. In the
early scenario of "circumlunar" flight, the Soyuz would be actually a three-part
spacecraft assembled in the low-Earth orbit from elements launched onboard
individual launch vehicles. This plan was later abandoned in favor of two-launch
and later one-launch scenario.
For the expedition on the lunar surface, Korolev's bureau adopted the plan
similar to one used in the Apollo program: a mother spacecraft and a lander
would separate in the lunar orbit and the lander would deliver the "expedition"
to the surface. The lander would then blast off from the Moon, enter lunar
orbit, where it would meet and dock with the mother spacecraft. In this plan, a
two-seat Soyuz would play a role of the "mother" spacecraft.
An "abbreviated" version of the Soyuz spacecraft, designated L1, was developed
for the circumlunar flight onboard the Proton rocket. Commonly known as Zond,
the L1 spacecraft was essentially Soyuz, where its habitation module was
replaced with a smaller instrumentation package.
One more variation of Soyuz was also under development in the mid-1960
specifically for the missions in Earth orbit. Designated 7K-OK, it would be used
for "rehearsals" of maneuver and rendezvous operations necessary for the lunar
expedition.
The early flights
In the competitive atmosphere of the Moon race, the first test flight of the
Soyuz were hastily conducted in 1966 with mixed results. Despite earlier
problems, Vladimir Komarov blasted off onboard Soyuz-1 on April 23, 1967 for an
ambitious mission, calling for orbital rendezvous and docking with the second
Soyuz scheduled to follow Soyuz-1. The problems onboard Soyuz-1 forced to cancel
the second mission, while Soyuz-1 flight itself ended in a disaster during
landing. The problems with the parachute deployment caused the Soyuz-1 reentry
capsule hit the ground with a crashing speed, killing Komarov.
In the wake of the catastrophe, a series of unmanned missions followed, during
which two pairs of vehicles docked in orbit automatically. The manned missions
resumed in October 1968.
The Soyuz for the station
As financial and technical problems held the USSR behind the US in the Moon
Race, the leaders of the Soviet space industry had to look for a new direction
in the manned space program. Since the end of 1960, the new version of the Soyuz
spacecraft emerged, which would transport the crews to the Earth-orbiting space
laboratories. In 1971, a three-seat Soyuz delivered two crews to the first
Salyut space station.
The new disaster strikes, when the first Salyut crew returns from orbit. The
sudden depressurization of the reentry capsule kills three cosmonauts onboard.
As a result, of the tragedy, the designers introduce a protective pressure suits
for the expense of one crewmember. Two-seat Soyuz spacecraft then continued
ferrying the crews to Salyut and Almaz space stations.
The Soyuz T and TM versions
The Soyuz T version of the spacecraft flew its first manned mission in 1980, and
since 1986 the Soyuz TM modification of the spacecraft has been delivering crews
to the Mir space station. The modifications featured multiple improvements in
the design, including the introduction of the new weight-saving computerized
flight-control system and improved emergency escape system. These upgrades
allowed to increase the crew to three, while the crewmembers could be still
protected with pressure suits.
RKK Energia also developed another version of the spacecraft, known as Soyuz
TMA, or "anthropometric," to address the issues raised during US-Russian
cooperative program. "Anthropometric" upgrades would remove the limitations for
the height of the crewmembers onboard the Soyuz and as a result, would allow
using the TMA version as a "lifeboat" for the International Space Station. The
production of the TMA spacecraft, however, was stalled by non-payments by the
Russian government to the RKK Energia at the end of the 1990s. Ironically, NASA,
which originally ordered the upgrades also refused to pay for the development of
the TMA, until Russia insures the production of the spacecraft.
The longest serving manned spacecraft in the world, the Soyuz was originally
conceived in Sergei Korolev's OKB-1 design bureau for the Soviet effort to
explore the Moon at the beginning of the 1960s. However, long after the Moon
race was over, the Soyuz continued ferrying Russian crews to the Salyut and
Almaz orbital stations, as well as it performed several solo flights and the
historic docking with the US Apollo spacecraft in 1975. The origin
Unlike one-man Vostok spacecraft, the three-seat Soyuz would be able to
conduct active maneuvering, orbital rendezvous and docking. These features
were all necessary for a flight around the Moon and for lunar expedition
itself. In the early scenario of "circumlunar" flight, the Soyuz would be
actually a three-part spacecraft assembled in the low-Earth orbit from
elements launched onboard individual launch vehicles. This plan was later
abandoned in favor of two-launch and later one-launch scenario. For the
expedition on the lunar surface, Korolev's bureau adopted the plan similar
to one used in the Apollo program: a mother spacecraft and a lander would
separate in the lunar orbit and the lander would deliver the "expedition" to
the surface. The lander would then blast off from the Moon, enter lunar
orbit, where it would meet and dock with the mother spacecraft. In this
plan, a two-seat Soyuz would play a role of the "mother" spacecraft. An
"abbreviated" version of the Soyuz spacecraft, designated L1, was developed
for the circumlunar flight onboard the Proton rocket. Commonly known as
Zond, the L1 spacecraft was essentially Soyuz, where its habitation module
was replaced with a smaller instrumentation package. One more variation
of Soyuz was also under development in the mid-1960 specifically for the
missions in Earth orbit. Designated 7K-OK, it would be used for "rehearsals"
of maneuver and rendezvous operations necessary for the lunar expedition.
The early flights In the competitive atmosphere of the Moon race, the
first test flight of the Soyuz were hastily conducted in 1966 with mixed
results. Despite earlier problems, Vladimir Komarov blasted off onboard
Soyuz-1 on April 23, 1967 for an ambitious mission, calling for orbital
rendezvous and docking with the second Soyuz scheduled to follow Soyuz-1.
The problems onboard Soyuz-1 forced to cancel the second mission, while
Soyuz-1 flight itself ended in a disaster during landing. The problems with
the parachute deployment caused the Soyuz-1 reentry capsule hit the ground
with a crashing speed, killing Komarov. In the wake of the catastrophe, a
series of unmanned missions followed, during which two pairs of vehicles
docked in orbit automatically. The manned missions resumed in October 1968.
The Soyuz for the station As financial and technical problems held the
USSR behind the US in the Moon Race, the leaders of the Soviet space
industry had to look for a new direction in the manned space program. Since
the end of 1960, the new version of the Soyuz spacecraft emerged, which
would transport the crews to the Earth-orbiting space laboratories. In 1971,
a three-seat Soyuz delivered two crews to the first Salyut space station.
The new disaster strikes, when the first Salyut crew returns from orbit. The
sudden depressurization of the reentry capsule kills three cosmonauts
onboard. As a result, of the tragedy, the designers introduce a protective
pressure suits for the expense of one crewmember. Two-seat Soyuz spacecraft
then continued ferrying the crews to Salyut and Almaz space stations. The
Soyuz T and TM versions The Soyuz T version of the spacecraft flew its
first manned mission in 1980, and since 1986 the Soyuz TM modification of
the spacecraft has been delivering crews to the Mir space station. The
modifications featured multiple improvements in the design, including the
introduction of the new weight-saving computerized flight-control system and
improved emergency escape system. These upgrades allowed to increase the
crew to three, while the crewmembers could be still protected with pressure
suits. RKK Energia also developed another version of the spacecraft,
known as Soyuz TMA, or "anthropometric," to address the issues raised during
US-Russian cooperative program. "Anthropometric" upgrades would remove the
limitations for the height of the crewmembers onboard the Soyuz and as a
result, would allow using the TMA version as a "lifeboat" for the
International Space Station. The production of the TMA spacecraft, however,
was stalled by non-payments by the Russian government to the RKK Energia at
the end of the 1990s. Ironically, NASA, which originally ordered the
upgrades also refused to pay for the development of the TMA, until Russia
insures the production of the spacecraft.
اولین کسی باشید که مطالب
جدید دانش فضایی را
میخوانید! :: عضو شوید
::
.
فضاپیمایسایوزTMA-6
در حال نزدیك شدن به ایستگاه بینالمللی فضایی
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 كه برای برنامههای فضایی اتحاد جماهیر شوروی و تحت سرپرستی سرگئی
كورولف (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 موشك 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 بالعكس استفاده میشد. بعد از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی و طی
موافقتنامهای كه 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 1966 یعنی آذر 1345 صورت
گرفت. این پرواز فاقد سرنشین بود و به منظور آزمایش و اطمینان از عملكرد صحیح
فضاپیما انجام شد و سرانجام ولادمیر كمارُف، اولین سرنشینی بود كه در آوریل 1967،
یعنی اردیبهشت 1346، سوار بر سفینه جدید به فضا سفر كرد. کمارف در بازگشت به زمین
به دلیل اشکال فنی در سامانه چتر نجات ناو کشته شد.
... ترکیب
و طراحی فضاپیما
یك فضاپیمای سایوز از سه قسمت تشكیل میشود كه به ترتیب از جلو به عقب، عبارتند از:
واحد مداری كه به شكل كرهای 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 یك 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 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 كرد
کپسول سایوز سه نفر گنجایش دارد و تجهیزات مورد نیاز و
حیاتی برای مدت سه روز و 5 ساعت جهت بقای سه فضانورد در آن پیشبینی
شده است. در این کپسول سیستم حیاتی همواره مخلوط مناسبی از گازهای اكسیژن 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 KO2 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 KO2 بخش اعظمی از
بخار آب و گاز دیاکسیدکربن را جذب
مینماید. KO2 كه 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 تنفسفضانوردان میشود،
مقداری اکسیژن نیز به سیستم اضافه میگردد. هر کیلوگرم سوپر
اکسید پتاسیم قادر به جذب 309 گرم دی اکسید کربن و تولید 380 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 كپسول فضایی سایوز، واحد سرویس و خدمات است. داخل این بخش كه یك محفظه
تحت فشار میباشد شامل ابزار و ادواتی مانند سیستم كنترل حرارت، باطریها، ابزار
مخصوص تماس رادیویی و ارسال دادههای تلهمتری، تجهیزات مربوط به كنترل وضعیت و
موقعیت سفینه، موتور اصلی و مخازن سوخت و اكسید مایع است. در خارج از واحد سرویس،
صفحات خورشیدی، سنسورهای گوناگون و آنتنها نصب شدهاند.
... سیر تحول سایوز در طول زمان
سایوز7K-OK در مركز ملی فضایی انگلستان
اولین نمونه سرنشیندار سایوز، 7K-OK نامیده میشد و
قادر به حمل سه سرنشینی بود كه احتیاجی به پوشیدن لباس فضایی نداشتند. این
نمونه از سایوز كه به منظور سفر به ماه طراحی شده بود، همچنین دارای تجهیزات
لازم برای الحاق بود اما دریچهای جهت نقل و انتقال بین دو سفینهای كه به هم
وصل میشدند، پیشبینی نشده بود.
از این رو فضانوردان برای انتقال بین سفینهها مجبور به انجام راهپیمایی فضایی
بودند، كاری كه در زمان الحاق سایوز 4 و 5 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 1 تا 11 ، بجز در موارد ضروری ( بطور مثال راهپیمایی
فضانوردان سایوز-5) از لباس فضایی استفاده نمیکردند. این مسئله باعث مرگ
کیهاننوردان سایوز-11 شد. با حذف یک صندلی در سایوزهای 12 تا 40، تعداد سرنشینان
به دو نفر كاهش یافت اما در عوض خدمه میتوانستند لباس فضایی مناسبی بر تن كنند 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 3 نفر
برسانند در حالی که هر سه میتوانستند لباس فضایی امن داشته باشند.
سایوز TM در سال 1986به منظور حمل و نقل خدمه و بار به
ایستگاه فضایی میر طراحی و ساخته شد. در این نمونه از كپسول فضایی سایوز
موتورهای زمان نشستن، رادیوی برد بلند، چتر نجات اضطراری و سیستم جدید اتوماتیك جهت
ملاقات و الحاق در فضا اضافه شد. بعدها و پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، نمونه
دیگری
از سایوز با كد
TMA جهت حمل و نقل بار و مسافر به
ایستگاه بینالمللی فضایی (ISS) طراحی و ساخته شد و
تغییراتی بنا به سفارش آژانس فضایی آمریكا (NASA) در سیستم
چتر فرود، محفظه سرنشین و پنجرههایی برای مشاهده بیرون نسبت به مدل قبلی در آن
اعمال شده است.
فضاپیمای پروگرس كه مدل غیر سرنشیندار سایوز میباشد به منظور حمل بار به ایستگاه
بینالمللی فضایی طراحی و ساخته شده است. جالب است بدانید كه طراحی و سیستم
فضاپیمای شنزوی چینیها كه قادر به حمل فضانوردان چینی به فضا شده است، به شدت از
سایوز متأثر است. آژانس فضایی روسیه اعلام كرده كه 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.
كپسول فضایی سایوز TMA-9 كه قرار است خانم انوشه انصاری را
به فضا حمل نماید، نهمین مأموریت سرنشیندار سایوز به ISS
است. در این سفر انوشه را دو فضانورد روسی و آمریكایی به نامهای
میخائیل تیورین و مایكل لوپز الگریا همراهی خواهند كرد.
گروه "دانش
فضایی" امیدوار است این اسب پیر، سوار خود را به سلامت به مقصد برساند.
