تبلیغات
"خواندنی های روز" - سفر به فضا سی سال بعد
 
 
تاریخ :  پنجشنبه 22 تیر 1391
نویسنده :  امین بخشی زاده

سفر به فضا سی سال بعد


پژوهشگران در ناسا، اِسا و سایر آژانس‌ها و سازمان‌های فضایی دنیا تلاش می‌کنند با طراحی فضاپیما‌های پیشرفته تا جایی که امکان دارد، آینده سفر‌های فضایی برای بشر همانند سفرهای هوایی کنونی آسان و متعارف شود.

در پی برنامه حمل و نقل فضایی پیشرفته، طرح‌های فضایی پیشرو توسعه داده می‌شوند و نقشه راه پروازهای فضایی سرنشین‌دار شکل می‌گیرد. در این راه، فعالیت‌ها و ایده‌های جذابی همچون پیشرانش ضدماده، سنجش‌های آزمایشی پیشران‌های موشکی، سامانه‌های پرتابی ریلی مغناطیسی و سامانه‌های پیشرانش سبز در حال جوانه زدن در ناسا، اِسا و سایر آژانس‌ها و سازمان‌های فضایی هستند.

شاتل‌های فضایی 30 سال بود که برنامه‌های فضایی را به اجرا در می‌آوردند و اکنون دیگر زمان بازنشستگی آن‌ها فرا رسیده است. با گذشت زمان و با به وجود آمدن نسل‌های جدیدتر فضاپیماها، ناسا، اسا و دیگر آژانس‌ها و سازمان‌های فضایی در تلاش هستند که مسافرت‌ها و ماموریت‌های فضایی آینده، ارزان تر، ایمن‌تر و مطمئن‌تر صورت پذیرد.

سفر به فضا سی سال بعد

نسل‌های بعدی فضاپیماها و اهداف آن‌ها

پس از برنامه‌های آپولو، سایوز و شاتل‌های فضایی که نسل نخست فضاپیماها هستند، نسل‌های دیگری نیز در حال توسعه بوده و قرار است سفرهای فضایی در آینده توسط آن‌ها آسان‌تر و ایمن‌تر شوند. با پرتاب شاتل فضایی کلمبیا در تاریخ 12 آوریل 1981 از مرکز فضایی کندی، نخستین ماموریت شاتل‌های فضایی آغاز شد و رویای بشر برای به کار بردن فضاپیماهایی که قابل استفاده مجدد باشند به واقعیت پیوست.

از آن زمان ناسا 135 بار شاتل‌های فضایی را به فضا فرستاد ولی هزینه ماموریت‌های فضایی فقط اندکی تغییر کرده بود و این در حالی است که چه شاتل فضایی باشد و چه از سایر فضاپیما‌ها استفاده شود، هزینه پرتاب هر کیلوگرم به فضا در حدود 22 هزار دلار است.

با اینکه شاتل‌های فضایی، قابل استفاده مجدد بودند ولی ماموریت‌های شاتلی با هزینه‌های زیادی انجام می‌پذیرفت. تعداد شاتل‌ها به نسبت کم بود و هر پرتاب شاتل فضایی در حدود نیم میلیارد دلار هزینه در بر داشت.

با این تفاسیر به نظرمی‌رسد که بازنشستگی شاتل‌ها به موقع بود. نسل‌های جدیدی از فضاپیماها در حال تولد هستند که جایگزین شاتل‌ها شوند.

از نگاه سازمان‌های معتبر فضایی دنیا، سه نسل بعدی از فضاپیماها و اهداف آن‌ها عبارتند از:

نسل دوم- از سال 2012 میلادی به بعد:

افزایش ایمنی پرواز به طوری که احتمال تلفات جانی سرنشین‌ها به یک ده هزارم برسد.

کاهش هزینه پرتاب از حدود 22000 دلار برای هر کیلوگرم بار به حدود 2200 دلار

اضافه شدن وسایل نقلیه قابل استفاده مجددی همانند ونچراستار (یک پرنده فضایی) و هوا_فضاپیماهای بخش خصوصی

نسل سوم- از سال 2025 میلادی به بعد:

کاهش احتمال تلفات جانی سرنشین‌ها به یک میلیونیم

کاهش هزینه پرتاب به حدود 220 دلار برای هر کیلوگرم بار

آغاز ایجاد خطوط پرواز فضایی (اسپیس لاین‌ها هماندد ایرلاین‌های امروزی)

نوع جدیدی از فضاپیماها که هیچگونه سوخت متعارف شیمیایی مصرف نمی‌کنند، در حال متولد شدن هستند. این نوع از فضاپیماها با استفاده از آهنرباهای الکتریکی، انسان‌ها را به دور ترین نقاط ممکن در فضا هدایت خواهند کرد

نسل چهارم- از سال 2040 میلادی به بعد:

تفاوتی بین خطوط هوایی و خطوط فضایی نباشد

فضاپیماها آنقدر ایمن شوند که نیازی به سامانه‌های گریز، فرار و نجات نباشد

فراهم ساز ی پیشرانه‌های پیشرفته شامل لیزرها، الکتریک، ضد ماده، پلاسما و ...

در بخش‌های بعدی این گزارش سامانه‌های نوینی معرفی می‌شوند که پرواز‌های فضایی آینده با به کارگیری آن‌ها شکل خواهند گرفت.

پیشرانش الکترومغناطیسی برای پرتاب‌های فضایی آینده

نوع جدیدی از فضاپیماها که هیچگونه سوخت متعارف شیمیایی مصرف نمی‌کنند، در حال متولد شدن هستند. این نوع از فضاپیماها با استفاده از آهنرباهای الکتریکی، انسان‌ها را به دور ترین نقاط ممکن در فضا هدایت خواهند کرد.

در دماهای بسیار پایین و پس از اولین نانو ثانیه‌هایی که الکتریسیته به جریان می‌افتد آهنربای الکتریکی یک رفتار غیر عادی از خود نشان داده و شروع به نوسان می‌کند. دانشمندان معتقدند اگر این نوسان در یک راستا ادامه پیدا کند می‌تواند انرژی و ضربه لازم برای فرستادن یک فضاپیما را فراهم کند. در حالی که سریع‌تر از فضاپیماهای معمولی حرکت کرده و مسافت بیشتری را نیز طی می‌کند. دانشمندان اظهار می‌کنند که احتمالا می‌توان از سال 2014 روند توسعه موشک‌های فضایی با پیشرانش الکترومغانطیسی را آغاز کرد.

سفر به فضا سی سال بعد

پیش‌رانش آب داغ، سفر سبز به فضا با آب

آب می‌تواند به عنوان سیال محرک برای فرستادن فضاپیماها و شبه شاتل‌های فضایی آینده به فضا استفاده شود. منظور از شبه شاتل‌ها، فضاپیماهایی هستند که همانند شاتل‌ها عمل می‌کنند و حتی ظاهری شبیه به آن‌ها دارند.

پژوهش‌ها نشان می‌دهد که پیشرانش آب داغ یک انتخاب جذاب برای کاربرد‌هایی است که نیازمندِ نیروی پیشران (تراست) بالا در مدت زمان کوتاه هستند. پیشرانش آب داغ، برای سامانه‌هایی که به کمک آن‌ها فضاپیما‌های شبیه به شاتل به سرعت لازم جهت بلند شدن از روی زمین و سپس ورود به فضا می‌رسند، انتخابی بسیار مناسب است.

آسانسور‌های فضایی، حقیقت یک رویا

سامانه جدیدی در حمل و نقل فضایی در حال توسعه است که مسافرت به مدار زمین آهنگ را به عنوان یک رویداد روزانه ممکن خواهد ساخت و از نظر اقتصادی بسیار با صرفه است. آسانسورهای فضایی سامانه‌های هستند که از نوارهای کامپوزیتی نانولوله های کربنی استفاده می‌کنند. این نوارها از یک طرف به سکویی در داخل اقیانوس و از طرف دیگر به یک وزنه تعادل در 100000 کیلومتری سطح زمین در فضا بسته خواهند شد. بالاروهای مکانیکی به نوار متصل شده و انسان‌ها و سایر محموله‌ها را به فضا خواهند برد.

آسانسورهای فضایی بسیار با صرفه هستند و هر کیلوگرم بار را با هزینه حدود880 دلار به فضا خواهند برد. احتمالاً تا سال 2018 آسانسورهای فضایی مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

 

موشک‌های هواتنفسی، موجوداتی آهنی که نفس خواهند کشید

سفر به فضا سی سال بعد

یکی از طرح‌های ناسا درباره‌ فناوری پیشرانشی است که مسافرت فضایی را بسیار کم هزینه‌تر خواهد کرد. در یک تلاش برای کاستن بار فضا‌پیما هنگام پرتاب، مهندسان ناسا یک پیشران موشکی نوین را طراحی کرده‌‌اند که نیازی به اکسید کننده ندارد.

به جای آن یک پیشران موشکی هواتنفسی، هنگامی که فضاپیما به سوی مدار می‌رود، اکسیژن را از هوا خواهد گرفت تا سوخت را با آن هوا بسوزاند. البته پیشران‌های جت، سال‌های بسیاری است که فرایند مشابهی را به کار می‌گیرند.

به کار گرفتن هوای جو برای پیشران‌های جتی فرا‌صوت و راندن یک فضاپیما‌ی سبک وزن با آن، سرانجام، هزینه‌های جای دادن فضاپیما در مدار را کاهش خواهد داد. یک راه خوب برای کاستن هزینه‌ها حذف کردن اکسید کننده‌های سنگین وزن است که امروزه آن‌ها را برای سوزاندن سوخت به مدار می‌فرستند. فناوری‌های پیشرانش موشکی هواتنفسی توانایی رساندن مردم عادی به فضا را در درون خود نهفته دارند.

پیشرانش لیزری برای فضاپیماهای سبکِ سوار بر نور

بیش از بیست سال پیش، ایالات متحده، گسترش یک سامانه‌ پدافندی موشکی را آغاز کرد و نام رمزِ "جنگ‌ ستارگان" را برای آن گزید. این سامانه طراحی شده بود تا موشک‌هایی را که دیگر کشور‌ها پرتاب می‌کردند، شناسایی و ردیابی کرده و با لیزر مورد اصابت قرار دهد.

در حالی که این سامانه برای کاربرد‌های جنگی طراحی شده بود، پژوهشگران کاربرد‌های زیاد دیگری برای این لیزر‌های پرتوان پیدا کردند. یکی از این کاربرد‌ها در صنعت فضا است و در حقیقت روزی خواهد رسید که لیزر‌‌ها، فضاپیما‌ها را به سوی مدار و سیاره‌های دیگر برانند.

ایده‌ اساسی در پیشرانش نوری به کارگیری لیزر‌های زمین پایه است تا هوا را به سوی نوک وسیله حمل و نقل گرم کرده تا محترق شود و فضا‌پیما را به جلو براند. در حقیقت اگر این ایده کارگر شود یک سامانه‌ی جادویی دیگر توسط مهندسان تولید شده است زیرا پیشرانش نوری هزاران بار سبک‌تر و کارا‌تر از پیشران‌های شیمیایی راکتی خواهد بود و هیچ‌گونه آلودگی برای محیط زیست نیز تولید نخواهد کرد.

استفاده از واکنش‌های دما بالا در فضاپیماهایی با پیشرانش گداخت هسته‌ای

امروزه رفتن به مریخ و دیگر سیارات با پیشران‌های موشکی معمولی (به علت هزینه‌های بالا و خطراتی که ممکن است به وجود آیند)، دیگر امکان پذیر نیست. به همین علت، سامانه‌های پیشرانش گوناگونی در حال توسعه هستند.

یکی از این سامانه‌ها، سامانه‌ پیشرانش گداخت (جوش) هسته‌ای است. به طور اساسی، فضاپیماهای گداخت هسته‌ای، طراحی شده‌‌اند تا گونه‌های مشابهی از واکنش‌های دما بالا را که در هسته‌ خورشید رخ می‌دهند، باز آفرینی کنند.

انرژی بسیار زیادی که از این واکنش‌ها تولید می‌گردد از پیشران به بیرون رانده شده و از آن نیروی پیشرانش تولید می‌شود. با به کار گرفتن این گونه از سامانه‌ پیشرانش، یک فضاپیما می‌تواند تنها در مدت زمان سه ماه به مریخ برسد(حتی شاید کمتر!). در حالی که با پیشران‌های موشکی معمولی دست کم هفت ماه طول می‌کشد تا یک فضاپیما را به مریخ رساند.

 

 




می توانید دیدگاه خود را بنویسید
حمید چهارشنبه 4 مرداد 1391 02:49 ب.ظ
متشکرم دوست من.
پست خوبی بود.
ممنون
فعلا تا بعد...
حمید جمعه 30 تیر 1391 05:29 ق.ظ
مرسی
جالب بود
موفق باشی دوست من.
بازم سر میزنم.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
ایمیل : bakhshizadeh.amin@yahoo.com
نظر یادتون نره
  :: مدیر وب سایت : امین بخشی زاده
طرز كار این وبلاگ را چگونه ارزیابی می كنید؟





» تعداد مطالب :
» تعداد نویسندگان :
» آخرین بروز رسانی :
» بازدید امروز :
» بازدید دیروز :
» بازدید این ماه :
» بازدید ماه قبل :
» بازدید کل :
» آخرین بازدید :

امكانات وبلاگ
Google

در این وبلاگ
در كل اینترنت
فقط با یک کلیک مارا حمایت کنید