نجات فضانوردان با کپسول‌های فرار

فناوری فعلی بشر درخصوص برخی از مفاهیم محفظه‌های فرار و نجات فضایی که نمونه آن را با هیبتی جذاب و فوق پیشرفته می‌توان در فیلم‌های علمی تخیلی دید، تاکنون در عالم واقعیت راه به جایی نبرده است. به عبارتی مفهوم سوار شدن بر نوعی سفینه فضایی یا کپسول‌های نجات به منظور فرار از موقعیت‌های مخاطره‌آمیز غیرقابل اجتناب مثل زمانی که ایستگاه فضایی به هر دلیلی در معرض خطر انفجار و یا نابودی است تا به امروز تنها در سکانس‌های هیجان‌انگیز سری فیلم‌های جنگ ستارگان و بیگانه‌ها دیده می‌شود.

کد خبر: ۳۱۳۱۸۰

از طرفی ماهیت استقرار بشر در فضا که در ایستگاه فضایی بین‌المللی خلاصه می‌شود از نوعی وضعیتی ثابت و کمتر انعطاف پذیر حکایت دارد که تمامی جوانب و پیش‌بینی‌های آن از قبل برنامه‌ریزی و پیاده شده است. در واقع مسافرت فضایی انسان به فضا و پایگاه‌های فضایی در حد اعزام با وسیله‌ای مثل شاتل، اتصال آن با ایستگاه و انجام تبادلات برنامه‌ریزی شده از طریق کریدورهای مشخص است. در این میان، دستیابی به رویکردهای فرار و امداد و نجات فضایی، محققان و طراحان آژانس‌های فضایی را بر آن داشته تا در کنار سامانه‌های پرتابی خود به فکر طراحی کپسول‌های نجات و فرار با کارکردهای مختلف باشند و این حوزه به همان اندازه سری فیلم‌های بیگانه‌ها و پیشتازان فضا به هیجان و جذابیت آینده مأموریت‌های فضایی دامن زده است.

به نظر نمی‌آید کسی بخواهد وضعیتی مثل گیر افتادن در شرایط خصمانه و تهدید کننده فضایی نظیر اتفاقی که ممکن است روی ماه بیفتد را تجربه کند؛ اما به هر حال مخاطرات بالای این قیبل حوادث در خلال سفری مثل مأموریت‌های فضاپیمای آپولو در ماه را نمی‌توان نادیده گرفت. از این رو، ناسا به فکر طراحی فضاپیمای نجات سطح ماه جمینی(LSRS) افتاد. در رویدادی که طی آن خدمه جراحت برداشته‌ای روی سطح ماه گیر می‌کند، ناسا می‌تواند این سفینه بی سرنشین را برای نشستن روی سایت شان ارسال نماید که سفری 30 روزه را شامل خواهد شد. پس از این مرحله، 2 نفر از اعضای خدمه فضایی می‌توانند سوار سفینه شده و ترتیب یک برگشت مستقیم به زمین را بدهند. البته ناسا گزینه قابل تغییر مدار دیگری را نیز با هدف اجرای عملیات امداد و نجات توسعه بخشیده است که می‌تواند وظیفه امداد و نجات 3 نفر خدمه را در حالی انجام ‌دهد که در موقعیتی مثل مدار ماه مستقر بوده و دیگر امکان ترک آنجا برایشان مقدور نباشد. همچنین ناسا مدلی از جان پناه سطح ماه (LSSS) را نیز توسعه داده است که هدف آن مستقر کردن موقت فضانوردان در موقعیتی با فرصت زمانی کمی بیشتر است تا برای یک عملیات امداد و نجات واقعی و اساسی منتظر بمانند. نهایتا ناسا برنامه‌ریزی برای تولید یک وسیله نقلیه جامع و همگانی مخصوص ماه را نیز در دستور کار دارد که قادر به انجام هر 3 وظیفه برای گروهی 3 نفره از فضانوردان باشد.

جان پناه فضایی

اگر فرض کنیم شما در ایستگاه فضایی بین‌المللی هستید به رغم بهترین طرح و نقشه‌هایی که ترتیب داده شده باز هم اتفاقی فاجعه‌انگیز در کمین شما خواهد بود. شاید این مصیبت گلوله‌ای افشان و انفجاری از سوی فضا یا چه بسا مشکل سازتر، یعنی امکانات بهداشتی و توالت ایستگاه باشد. با این اوصاف، این مساله هر قدر غامض و پیچیده باشد، در عین حال یک سفینه فضایی فرار مهیا و موجود است: کپسول فضایی سایوز روسی (TMA). یکی از این کپسول‌ها ابتدا در سال 2000 به پرواز درآورده شد که در حکم یک دوره آزمایشی عملیات ناوی که حداقل تاکنون وجود داشته محسوب می‌شد. این بچه سفینه می‌تواند تا زمان بازگشت و ورود مجدد به جو زنده بماند؛ هم چنان که در سال 2009 و زمانی که بیم برخورد با زباله‌های فضایی می‌رفت، توانست جان‌‌پناهی امن را برای خدمه فراهم کند. به دنبال فاجعه شاتل کلمبیا در سال 2003، این کپسول‌های نجات سایوز توانست به عنوان وسیله اولیه حمل و نقل به ایستگاه فضایی بین‌المللی خدمت کند. چنین سفری در هنگام عزیمت 2 روز زمان می‌برد، در حالی که سفر بازگشت صرفا 5/3 ساعت به درازا کشید.

مینی شاتل فضایی

اگر کپسول‌های سایوز روسی به عنوان وسیله نقلیه رجعت به زمین آنقدر کشش و جاذبه ندارد، در عوض باید از آمریکایی‌ها بابت برنامه X 38 ناسا تشکر کرد. این مینی شاتل فضایی در واقع یک وسیله نقلیه خودکار جمع و جور بازگشتی است که برای جای دادن هفت خدمه درون یک اتاقک آلومینیومی تحت فشار طراحی شده است. این سفینه برای فرود آمدن و نشستن روی مسیری لغزان و به شکل سر خوردن طراحی شده است. ناسا قبل از آن که این پروژه دچار دردسر شود اقدام به آزمایش‌های سقوط آزاد از یک بمب افکن ب52 نموده است. این برنامه تا این جای کار در حدود 510 میلیون دلار هزینه در بر داشته که فقط
50 میلیون دلار آن صرف تکمیل آزمایش‌های پروازی شده است.

کپسول‌های فرار پرتابی

عصر شاتل به پایان خود نزدیک می‌شود و در دهه پیش‌رو، فضانوردان به کپسول‌های جدید فضایی اوریون نقل مکان خواهند کرد که موشک‌های پیشرفته آرس 1 را با خود یدک می‌کشد. این سامانه در واقع یک موشک سوار شده در بالای کپسول است که در صورت بروز یک حادثه ناگوار در خلال برخاستن فضا پیما از روی زمین می‌تواند این کپسول سرنشین دار را به دور از موشک منفجر نموده و می‌گذارد با کمک چتر نجات به زمین بازگردد. در حالی که فضاپیمای سایوز نیز از این فناوری استفاده می‌کند، فقط 4 پرواز اول شاتل فضایی پرتاب صندلی در مواقع اضطراری را تجربه کرده‌اند. در هر حال، نسل آینده سامانه‌های فرار پرتابی (LES) درست در یک قدمی ماست و با یک رایانه پروازی برای هدایت و راهنمایی کپسول برای ایمنی و سلامت سفرهای فضایی رقابت و تلاش می‌کند.

کپسول‌های فرار اختصاصی

اگر سبک به اصطلاح تراکتوری و زمخت مدل کپسول‌های فرار ذکر شده تا حدودی بازگشت به عقب و نمونه‌های اولیه را تداعی می‌کند، نباید نگران شد.

در عوض یک مدل جایگزین پیشنهادی تحت عنوان سامانه پرتابی رها کننده مکس ناسا (MLAS) نیز وجود دارد. در این راه حل، فرآیند پرتاب و روانه‌سازی کپسول فارغ از بقیه موشک و با استفاده از 4 موتور موشک سوخت جامد که در خود کپسول تعبیه شده صورت می‌گیرد. از این رو، به جای داشتن یک موشک واحد که در بالای کپسول سوار شده و قرار است آن را بکشد، 4 موشک انفجاری وجود دارد که ایمنی خدمه را نظیر مدل‌مینی موشک‌های جدا شونده از دماغه تأمین می‌کند. ناسا هنوز هم روی کار گذاشتن و تعبیه گزینه‌های بیشتر برای این سامانه فرار کار می‌کند، اما در عین حال سعی دارد شکل دهی و فرم نهایی کار به صورتی باشد که آن را به یک سامانه فرار قابل اطمینان و ایمن و صد البته پر جذبه و زیبا بدل سازد.

آژانس‌های پیشرو در زمینه طراحی و برنامه ریزی کپسول‌های فرار و نجات فضایی معتقدند تا زمانی که علاقه و توجه زمین درخصوص برنامه اکتشافی ماه رو به کاهش گذارد، طرح و برنامه‌های بسیاری از این قبیل صورت خواهد گرفت.