فضانوردی پس از شاتل

از طرف دیگر فناوری شاتل‌ها متعلق به 40 سال پیش بود و زمان آن رسیده بود که از ماموریت‌های فضایی کنار گذاشته شوند. وجود چند ماموریت ناموفق در پرونده شاتل‌ها و ایرادهای فنی بسیار نیز نشان از عدم ایمنی کافی این فضاپیما داشت. در کنار موافقان سرسخت بازنشستگی شاتل‌ها، افرادی نیز معتقد بودند تا زمانی که جایگزینی مناسبی برای آنها پیدا نشده، نباید برای از رده خارج‌کردن آنها عجله کرد.

اکنون پس از گذشت شش سال از بازنشسته شدن شاتل‌ها، هنوز جایگزین مناسبی برای این سفینه‌های غول‌پیکر فضایی ساخته نشده است، هرچند به نظر نمی‌رسد وجود شاتل‌ها در این شش سال می‌توانست به اندازه گذشته مفید باشد.

داستان طراحی و تولد شاتل

ناسا در سال 1348/ 1969 و دقیقا پیش از اعزام ماموریت آپولو 11 به سوی ماه، مطالعات طراحی و ساخت شاتل‌ها را آغاز کرد. آنها به دنبال وسیله‌ای کوچک و قابل استفاده مجدد بودند که بتواند ماموریت‌های فضایی سرنشین‌دار به سمت ایستگاه فضایی بین‌المللی، ماه و در آینده مریخ را پشتیبانی کند.

این ایده بلندپروازانه در نهایت به طراحی فضاپیمایی شبیه به هواپیمایی غول‌پیکر منجر شد که توانایی اعزام فضانوردان و همچنین محموله‌های فضایی به مدار زمین را داشت. شاتل‌ها از سال 1351/ 1972 تا 1390/ 2011 وسیله حمل و نقل رسمی ناسا برای فرستادن فضانوردان و وسایل مورد نیاز آنها به مدار زمین و ایستگاه فضایی بین‌المللی بودند. چلنجر (Challenger)، دیسکاوری (Discovery)، آتلانتیس (Atlantis)، ایندور (Endeavour) و کلمبیا (Columbia) اسامی پنج شاتل ساخته شده بود که هر کدام در ماموریت‌های متفاوتی راهی مدار زمین می‌شدند.

مسائل امنیتی و اقتصادی نقش مهمی در تصمیم به حذف شاتل‌ها از ماموریت‌های فضایی داشت، اما موضوع مهم‌تر پیشرفت فناوری از زمان ساخت شاتل‌ها تا بازنشستگی آنها بود. در طول این سال‌ها فناوری تا حد زیادی توسعه یافته و زمان آن رسیده بود که ناسا از فناوری جدیدتر و ایمن‌تر برای فرستادن فضانوردان به مدار زمین استفاده کند.

حذف بودجه ماموریت‌های شاتل

گرچه نبود جایگزینی برای شاتل در شش سال گذشته دلایل اقتصادی و سیاسی دارد، اما مهم‌ترین موضوع مشکلات فنی پیش رو برای ساخت وسیله حمل و نقل فضایی است. زمانی که تاریخ بازنشستگی شاتل‌ها فرا رسید، ناسا عملا برای جایگزینی شاتل‌ها برنامه‌ای نداشت و همان زمان اعلام کرد بودجه این سازمان از این پس برای ماموریت‌های فضایی اجرام ژرف آسمان و سفر احتمالی به مریخ هزینه خواهد شد. هنگامی که ناسا تصمیم به خارج کردن شاتل‌ها از ماموریت‌های فضایی گرفت، روی همکاری با شرکت‌های خصوصی مثل بلو اوریجین (Blue Origin)، بویینگ (Boeing) و اسپیس‌ایکس (Space X) حساب کرد تا در مسیر طراحی و ساخت جایگزین‌هایی برای شاتل قدم بردارند. به این ترتیب مهندسان ناسا و فضانوردان باید تا آن زمان به امنیت و کارایی فضاپیماهای سایوز روسی اعتماد می‌کردند.

قرار بر این بود که این شرکت‌ها پس از طراحی، ساخت و اخذ استانداردهای کافی از ناسا، مسئولیت حمل و نقل فضایی این سازمان را بر عهده بگیرند. در این میان فقط شرکت اسپیس ایکس به شکل جدی وارد عمل شد و موشک‌هایی طراحی کرد که امکان بازگشت و فرود عمودی به زمین را دارد. در طول چند سال گذشته نیز موشک‌های اسپیس ایکس و فضاپیمای دراگون چند بار به مدار کم ارتفاع زمین فرستاده شده‌اند و تعدادی از آنها موفق و تعدادی ناموفق به زمین بازگشتند. با این حال موشک‌های این شرکت هنوز به اندازه استانداردهای مدنظر ناسا، آماده و قابل اعتماد برای فرستادن انسان به ایستگاه فضایی و بازگرداندن آنها در سلامت کامل شناخته نشده‌اند.

موشک 40 متری آنتارس (نام لاتین ستاره قلب‌العقرب) مربوط به شرکت بلو اوریجین نیز سال 1392 یک پرتاب آزمایشی را پشت‌سر گذاشت تا برای یک سال بعد ماموریت خود را با ارسال محموله به ایستگاه فضایی آغاز کند. بعد از آن این شرکت چند برنامه دیگر برای ارسال موشک‌های دو مرحله‌ای به مدار زمین ارائه کرد، اما این موشک‌ها نیز هنوز مراحل آزمایشی را به طور کامل پشت‌سر نگذاشته‌اند و برنامه انجام ماموریت‌های بعدی به سال 1399/ 2020 موکول شده است.

فضاپیمای اوریون (Orion) یکی از پروژه‌های مهم برای جایگزینی شاتل‌ها بود. این فضاپیما زیر نظر سازمان فضایی آمریکا در حال توسعه است و قرار است شرایط کاوش فضانوردان در سفر به ایستگاه فضایی، فضای میان سیاره‌ای و سفر به مریخ را تسهیل کند. این ماموریت تاکنون پرواز سرنشین‌دار به نقاط زیرمداری زمین انجام داده است. طول این پرواز کمتر از پنج ساعت طول کشیده و در نهایت فضاپیما موفقیت‌آمیز فرود آمده است. به نظر می‌رسد جدی‌ترین پروژه ناسا برای جایگزینی شاتل‌ها باشد. با این حال هنوز زمانی برای انجام ماموریت سرنشین‌دار و فرستادن انسان به ایستگاه فضایی اعلام نشده است.

دستاوردهای شاتل‌ها

می‌توان گفت شاتل‌ها دید ما را نسبت به فضای بالای سرمان تا حد زیادی تغییر دادند. ماموریت‌های خطیری همچون ساخت بخش‌هایی از ایستگاه فضایی، تعمیرات تلسکوپ فضایی هابل و دیگر ماهواره‌های مدار زمین و رفت و آمد فضانوردان به فضا بدون وجود شاتل‌ها موفقیت‌آمیز نبود. می‌توان گفت ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) میراث علمی بزرگ برنامه شاتل‌های فضایی بوده است. حدود 13 سال پیش، بسیاری از قسمت‌های این آزمایشگاه غول‌پیکر فضایی با ماموریت‌هایی که به کمک شاتل‌ها اجرا شد، ساخته شده است.

ایستگاه فضایی بین‌المللی که آزمایشگاهی به اندازه یک زمین فوتبال در مدار زمین است، گسترش خود را مدیون ماموریت شاتل است که با قابلیت حمل بارهای حجیم بسیاری از محموله‌های مهم ایستگاه فضایی را به مقصد رساند.

همچنین شاتل‌ها علاوه بر وظیفه فرستادن و بازگرداندن فضانوردان و محموله‌های فضایی ماموریت‌های دیگری نیز داشتند. یکی از این ماموریت‌های جانبی انجام آزمایش‌هایی در حوزه نجوم، فیزیک فضا و رشد انواع کریستال بود که در آزمایشگاه اسپیس لب (Space lab) انجام می‌شد.

یکی از نتایج جالب آزمایش‌های انجام شده در شاتل فضایی تغییر رفتار میکروب‌ها در فضای بدون جاذبه است. نتایج آزمایش‌هایی که در آزمایشگاه شاتل انجام شده، نشان می‌دهد باکتری سالمونلا که باعث مسمومیت غذاها می‌شود، در فضا مسری‌تر عمل می‌کند.

محققان این آزمایش را در پرواز آتلانتیس STS-115 شاتل در سال 2006 میلادی و بار دیگر در پرواز STS-123
انجام دادند و هر بار نتیجه ثابت بود. سالمونلا در شرایط بی‌وزنی سه تا هفت بار شدیدتر مسمومیت ایجاد می‌کند. به نظر می‌رسد فضاپیما شرایطی برای این باکتری‌ها ایجاد می‌کند که شبیه شرایط درون بدن انسان است و آنها شروع به تولید سموم بیشتر می‌کنند. اخترفیزیکدان‌ها این آزمایش را برای پاتوژن‌های دیگر در فضا تکرار کردند تا راه قطعی برای مقابله به موقع با این باکتری‌ها بیابند.

یکی دیگر از آزمایش‌های موفقیت‌آمیز انجام شده در آزمایشگاه همراه شاتل پرورش کریستال پروتئینی در فضای بدون جاذبه بود. سال 1362/ 1983 ماموریت شاتل کلمبیا STS-9 برای اولین بار به همراه یک آزمایشگاه قابل استفاده مجدد به نام اسپیس لب (Spacelab) انجام می‌شد.

ده‌ها آزمایش در آن پرواز ده روزه انجام شد که یکی از مهم‌ترین آنها کشت کریستال‌های پروتئینی بود که در فضا رشد یافتند. دانشمندان پس از این آزمایش دریافتند کریستال‌های پروتئینی در فضای بدون جاذبه شکل منظم‌تر و بزرگ‌تری پیدا می‌کنند. به همین جهت احتمالا پروتئین‌هایی که در فضا رشد یافته‌اند، بهتر می‌توانند دانشمندان را در شناخت نحوه فعالیت پروتئین‌ها یاری کنند.

یادگاری برای موزه‌های علم و هوافضا

ماموریت شاتل‌ها در بازه زمانی 17 تا 30 تیر 1390/ 8 تا 21 جولای 2011 میلادی بعد از 30 سال فعالیت پایان یافت. هنگامی که شاتل آتلانتیس بعد از پایان ماموریت تقریبا موفقیت‌آمیز خود به زمین بازگشت، ماموریت شاتل برای همیشه به پایان رسید و شاتل‌ها راهی موزه‌ها شدند.

از پنج ماه پیش از بازنشستگی کامل شاتل‌ها، نمونه‌های شاتل یک به یک به موزه فرستاده شدند. شاتل دیسکاوری اولین شاتلی بود که راهی مرکز هوا فضای استفن هازی (Steven F. Udvar- Hazy) در ایالت ویرجینیا شد. سپس بدنه شاتل ایندور به مرکز علم کالیفرنیا منتقل شد و در نهایت شاتل آتلانتیس بعد از به اتمام رساندن آخرین ماموریت خود راهی مرکز هوافضای کندی در ایالت ویرجینیا شد و به این ترتیب پرونده شاتل‌ها برای همیشه بسته شد.

آنچه از شاتل کلمبیا برجا ماند ...

در طول 135 ماموریت شاتل‌ها، کلمبیا و چلنجر هر کدام یک ماموریت ناموفق داشتند که در مجموع 14 فضانورد در این دو ماموریت جان خود را از دست دادند. این دو حادثه در سال‌های 1364/ 1986 و 1381/ 2003 رخ داد و پس از آن ناسا تصمیم قطعی به حذف شاتل‌ها از برنامه‌های فضایی گرفت.

سپیده شعرباف

دانش