رؤیای رفتن به فضا چگونه در ذهن انسان شکل گرفت؟ - مجله آزمون اول

به گزارش خبرنگاران، فناوری های فضایی، فناوری هایی هستند که با یاری علوم فضایی و با هدف به کارگیری در فضانوردی و اکتشافات فضایی ابداع می شوند. این فناوری ها، فضاپیماها، ماهواره ها، ایستگاه های فضایی و تجهیزات مرتبط با این مواد را در بر دارند. فضا محیط جدیدی برای بشر است که کار کردن در آن، به ابزار و روش های نوین احتیاج دارد. بسیاری از خدمات حوزه هواشناسی، سنجش از راه دور، سیستم های GPS، تلویزیون های ماهواره ای و بعضی از انواع ارتباطات از راه دور، بر زیرساخت های فضایی مبتنی هستند. در میان علوم گوناگون، ستاره شناسی و علوم زمینی، از مزایای فناوری های فضایی برخوردار می شوند. فناوری های جدیدی که منشأ آنها، کوشش های مربوط به فضا است، غالبا در فعالیت های مالی نیز مورد بهره برداری قرار می گیرند.

تاریخچه فناوری های فضایی

انسان همواره هدف جست و جو در آسمان را در سر داشته و رویای فضا را می دیده است. در نیمه دوم قرن بیستم، موشک های بسیاری ابداع شدند که به اندازه کافی قوی بودند تا بر جاذبه غلبه نمایند و راه را برای اکتشافات فضایی فراهم سازند.

آلمان نازی بین سال های 1930 تا 1940 دریافت که امکان استفاده از موشک ها به عنوان سلاح وجود دارد. پس از جنگ جهانی دوم، آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی نیز برنامه های موشکی خود را شروع کردند.

اتحاد جماهیر شوروی برای نخستین بار فناوری را به فضا وارد کرد. این کار با ورود ماهواره اسپوتنیک1(Sputnik 1) به فضا در روز چهارم اکتبر سال 1957 صورت گرفت. این ماهواره فضایی، از پایگاه فضایی بایکونور(Baikonur Cosmodrome) به مدار زمین پرتاب شد. پرتاب اسپوتنیک1، شروعگر عصر فضا بود و از نظر علمی و هم از نظر سیاسی، یکی از رویدادهای مهم قرن بیستم به شمار می رفت. اسپوتنیک1 به ارسال سیگنال های رادیویی می پرداخت و تحلیل این سیگنال های رادیویی، برای گردآوری اطلاعات به کار می رفت. امواج رادیویی ارسال شده از این ماهواره توانست اطلاعات بسیاری را در اختیار دانشمندان بگذارد.

نخستین پرواز فضایی موفقیت آمیز انسان، طی ماموریت وستوک1(Vostok 1) صورت گرفت که در آن، یوری گاگارین(Yuri Gagarin)، فضانورد روسی توانست به فضا پرواز کند. این ماموریت، یکی از مهم ترین ماموریت های انجام شده در تاریخ بشر بود که طی آن، فضاپیمای وستوک، از پایگاه فضایی بایکونور به مدار زمین پرتاب شد و گاگارین را به فضا برد. همه مراحل این ماموریت مهم یا توسط سیستم های اتوماتیک و یا کنترل زمینی راهنمایی می شد؛ دلیل این امر، عدم اطمینان کادر پزشکی و مهندسان از نحوه واکنش انسان نسبت به بی وزنی بود؛ در نتیجه تصمیم گرفته شد که کنترل های دستی خلبان قفل شوند.

نخستین ماهواره آمریکا، اکسپلورر1(Explorer 1) نام داشت که در 31 ژانویه 1958 به مدار وارد شد. پرتاب این ماهواره، از پایگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال(Cape Canaveral Air Force Station) صورت گرفت. اکسپلورر1 که ساخته آزمایشگاه پیش رانش جت(JPL) ناسا بود، از پایگاه فضایی کیپ کاناورال به فضا پرتاب شد. اطلاعات به دست آمده از اکسپلورر1، به یک دستاورد اکتشافی مهم یعنی کشف کمربند وان آلن(Van Allen Radiation Belt) یاری کرد.

نخستین فضاپیمایی که به نزدیکی ماه رسید، لونا1(Luna 1) نام داشت که بخشی از برنامه لونا متعلق به روسیه بود. لونا1، در چهارم ژانویه 1959 توانست به مدار خورشید مرکزی برسد اما به دلیل سوختن قسمت بالای بدنه آن طی مرحله پرتاب، به ماه نرسید. نقص فنی در سیستم کنترل زمینی طی مرحله پرتاب، اجازه نداد که لونا1 به مدار ماه وارد گردد و بدین ترتیب، لونا1 فقط از کنار ماه عبور کرد.

نخستین کاوشگری که بر سطح ماه تاثیر گذاشت، کاوشگر لونا2 بود که در 14 سپتامبر سال 1959 به سطح ماه برخورد کرد. لونا2، نخستین شیء ساخت دست بشر به شمار می رود که به ماه رسید. طراحی لونا2 و تجهیزات نصب شده روی آن، شباهت بسیاری با لونا1 داشت.

در 24 دسامبر 1968، فرانک بورمن(Frank Borman)، جیمز لاول(جیمز لاول) و ویلیام آندرس(William Anders)، سرنشینان آپولو8(Apollo 8)، به نخستین انسان هایی تبدیل شدند که فراتر از مدار زمین رفتند و سمت پنهان ماه را به صورت مستقیم مشاهده کردند. آپولو8، نخستین فضاپیمایی بود که توانست مدار زمین را ترک کند و به ماه برسد و سپس به سلامت روی زمین فرود بیاید.

بشر برای نخستین بار، در 20 ژوئیه 1969 روی ماه قدم گذاشت. نخستین انسانی که روی سطح ماه قدم زد، نیل آرمسترانگ(Neil Armstrong)، فرمانده آپولو11(Apollo 11) بود. ماموریت آپولو11، یکی از مهم ترین ماموریت های برنامه فضایی آپولو به شمار می رود زیرا طی آن، نخستین انسان توانست روی کره ماه قدم بگذارد. طی این ماموریت مهم، آپولو11 از مرکز فضایی کندی به ماه پرتاب شد و نیل آرمسترانگ و باز آلدرین(Buzz Aldrin) را روی کره ماه فرود آورد.

نخستین ماه نورد رباتیک که روی ماه فرود آمد، لوناخود1(Lunokhod 1) بود که به عنوان بخشی از برنامه لوناخود به ماه رسید. لوناخود1، نخستین وسیله نقلیه رباتیک قابل بود که روی سطح ماه فرود آمد و توانست تجربیات اکتشافی بسیاری را در تاریخ فضا به نام خود ثبت کند.

یکی از برجسته ترین ماموریت های بیناسیاره ای، وویجر1(Voyager 1) بود که طی آن، یک کاوشگر فضایی با هدف آنالیز منظومه شمسی، توسط ناسا به فضا پرتاب شد. وویجر1، دورترین ساخته دست بشر از زمین به شمار می رود و همچنین نخستین ساخته دست بشر محسوب می گردد که به فضای میان ستاره ای وارد شده است.

در آوریل 1981، پرتاب شاتل فضایی کلمبیا(Space Shuttle Columbia)، راه را برای استفاده از شاتل های فضایی در ماموریت های فضایی نظامی و غیرنظامی فراهم کرد. پرتاب های موفقیت آمیز شاتل توانست بسیاری از احتیاجهای علمی و نظامی را برآورده کند؛ تا این که در 28 ژانویه 1986، شاتل فضایی چلنجر(Challenger)، 73 ثانیه پس از پرتاب منفجر شد و سرنشینان آن کشته شدند.

فضاپیمای دیسکاوری(Discovery)، یکی از سه شاتل فضایی بود که به ارسال فضانوردان و قطعات فنی ایستگاه فضایی بین المللی(ISS) می پرداخت. این فضاپیما در سال 2011 بازنشسته شد.

ابداع سیستم ها و فناوری های فضایی همچنان برای اهداف نظامی، نظارت بر آب و هوا، ارتباطات، تصویربرداری و سنجش از راه دور ادامه دارد. هدف از طراحی فناوری ها و سیستم های فضایی، این است که هزینه اکتشافات فضایی کاهش پیدا کند و ایمنی آنها افزایش یابد. بیشتر ماهواره های علمی و نظامی، برای یاری به ماموریت های گوناگون ابداع شده اند. رقابت تنگاتنگی میان ملل گوناگون برای طراحی و ابداع فناوری های فضایی وجود دارد.

چالش هایی که بر سر راه فناوری های فضایی قرار دارند

با پرتاب ماهواره اسپوتنیک در سال 1957 و شروع عصر فضا، پیشرفت فناوری های فضایی از یک سو به توسعه برنامه هایی منجر شد که از داده های ماهواره ای استفاده می کردند و از سوی دیگر به پیشرفت علوم جوی، ستاره شناسی و اخترفیزیک انجامید. بعضی از مهم ترین یاری های فناوری فضایی در این زمینه، آنالیز های ماهواره ای بوده اند که میزان تخریب لایه ازن جو، وجود سیارات فراخورشیدی و سیاهچاله ها را نشان می دهند.

پیشرفت سریع فناوری فضایی، به دستاوردهای خارق العاده ای مانند فرود آمدن روی سطح ماه منجر شده است. فناوری های فضایی، این امکان را برای بشر فراهم نموده اند که تصاویر بسیار واضحی از زمین و محیط خارق العاده اطراف آن ثبت کند. پیشرفت های چشمگیر فناوری های فضایی، دستاوردهای مهمی را به همراه داشته است که توسعه ایستگاه فضایی بین المللی، اکتشافات رباتیک سیارات دیگر و اجرام آسمانی را شامل می گردد.

فضا همواره به عنوان یک محیط جدید، الهام بخش نویسندگان و کارگردانان سینما بوده است. این افراد، چشم اندازهایی را از آینده ارائه می دهند که تنها با تحولات خارق العاده فناوری های فضایی امکان پذیر می گردد.

چالش توسعه و پیاده سازی فناوری های فضایی مانند موتور موشک، در مقیاس زمانی طولانی تر تعیین می شوند. وسایل نقلیه فضایی که قابلیت برخاستن و فرود دارند، باید توسعه یابند؛ بدون این که به خدمات گسترده و پرهزینه احتیاجی باشد.

عملکرد سامانه های پیشران نیز برای برقراری امکان سفر سریع تر، انتقال بار بیشتر و ماموریت های دارای سرنشین عمدتا به دلیل طولانی بودن سفر است که با سامانه های پیشران، ارتباط مستقیم دارد. عملکرد سامانه های پیشران، قابلیت اکتشاف و بهره برداری را به خصوص برای فعالیت های رباتیک محدود می نماید زیرا یک محدودیت قابل توجه برای جرم بار مفیدی به شمار می رود که می تواند با رعایت ایمنی، از سایر اجرام آسمانی به زمین و از زمین به سایر اجرام آسمانی منتقل گردد.

اهمیت فناوری های فضایی در زندگی انسان

فناوری های فضایی، ارتباط زیادی با اکتشافات انسانی دارند و هدف آنها این است که بتوانند انسان را برای مدت بیشتری در برابر محیط فضا مقاوم سازند و همچنین به ایجاد زیستگاه های مصنوعی در سایر سیارات یاری نمایند. بخشی از چالش های پیش رو در این زمینه، ایجاد سیستم های کارآمدی است که به بازیابی منابع یاری می نمایند و میزان ضایعات فضایی را به حداقل می رسانند. هدف مشترک همه این کوشش ها، فراوری یک اکوسیستم مصنوعی است که حمایت بلندمدت از زندگی بشر را فراهم می نماید.

یکی دیگر از جنبه های احتیاج ما به محافظت از زندگی انسان، موضوع دفاع از سیاره است. در نزدیکی زمین، اجرام آسمانی بسیاری مانند سیارک ها و دنباله دارها وجود دارند که می توانند تهدید قابل توجهی باشند. اجرام کوچکتری مانند شهاب سنگ ها ممکن است که روزانه با سیاره ما برخورد نمایند. بیشتر این اجرام، در جو می سوزند اما بعضی از اجرام عظیمتر می توانند نجات یابند و با سطح زمین برخورد نمایند. بیشتر دهانه های سطح زمین، توسط اجرام عظیمتری شکل می گیرند که با آن برخورد می نمایند. بعضی از این دهانه ها هنوز هم قابل مشاهده هستند و این رخدادهای مهم را یادآوری می نمایند.

برخورد این اجرام با زمین می تواند عواقب گوناگونی از خسارات جدی گرفته تا فاجعه های عظیم را به همراه داشته باشد که زندگی را در مناطق وسیعی از زمین نابود می نمایند. احتمال بروز چنین وقایعی بسیار کم است اما پیامدهای چشمگیری به همراه دارد؛ بنابراین باید راهبردهای مناسبی برای مقابلع با آنها ارائه شوند. همه سازمان های فضایی مهم از جمله ناسا و آژانس فضایی اروپا به این موضوع توجه نشان داده اند و کوشش نموده اند تا اقدامات خوبی را برای بهبود شرایط ارائه دهند. با وجود این، از آنجا که این موضوع یک تهدید جهانی به شمار می رود، برای ارائه یک واکنش موثر، به سطح بالاتری از هماهنگی و یکپارچه سازی احتیاج است. در صورت بروز خطر فاجعه بار برخورد یک سیارک عظیم، واکنش های بی نظم و پراکنده مناسب نخواهد بود؛ بنابراین برنامه ها باید آماده باشند تا واکنش به موقع صورت بگیرد و ماموریت های لازم انجام شوند.

ابداع و آزمایش روش ها و فناوری های جدید برای منحرف کردن یک جرم عظیم هنوز باید تا حدود زیادی پیشرفت نمایند تا به موفقیت برسند.

یزد بلاگ: یزد بلاگ | جذابیت های تاریخی و اقلیم شهر جهانی یزد

انوار بلاگ: انوار بلاگ | انجمن و وبلاگ های انوار