شاتل‌های فضایی به تاریخ پیوستند

به این ترتیب شمارش معکوس برای پایان عصر شاتل‌ها به پایان رسید و آتلانتیس برای انجام آخرین ماموریت فضایی شاتل‌ها راهی مدار زمین شد. اگرچه پرتاب آتلانتیس در آخرین روز با نگرانی‌های بسیاری همراه بود و بسیاری پیش‌بینی می‌کردند که ممکن است به علت نامساعد بودن شرایط آب و هوایی، پرتاب این شاتل با تاخیر چند روزه انجام شود، اما سرانجام با چند ثانیه تاخیر به علت ایجاد نقص فنی در سیستم دوربین‌هایی که قرار بود مراحل پرتاب آخرین شاتل فضایی را لحظه به لحظه تحت تعقیب قرار دهند، این شاتل با 4 سرنشین خود با موفقیت به فضا پرتاب شد. بر این اساس تا زمانی که آمریکا جانشین جدیدی را برای شاتل‌های فضایی منصوب کند، فضاپیماهای سایوز روسی مسوولیت انجام ماموریت‌های فضایی را بر عهده خواهند داشت. وظیفه اصلی ماموریت 12 روزه آتلانتیس، تحویل 3500 تن تدارکات به ایستگاه بین‌المللی فضایی است و یک‌سوم این محموله نیز آذوقه‌ای است که مواد غذایی ساکنان این ایستگاه را برای یک سال تامین خواهد کرد.

شاتل فضایی آمریکا که نخستین بار در سال 1981 میلادی به فضا پرتاب شد، نخستین سفینه با قابلیت‌ استفاده مجدد بود و پیش از آن موشک‌های یک بار مصرف مسوولیت انتقال تجهیزات فضایی و فضانوردان را برعهده داشتند تا این که مقامات ناسا در پیش‌بینی برنامه‌های آینده فضایی ایالات متحده آمریکا استفاده از وسیله‌ای مطمئن‌تر و کم‌هزینه‌تر که بتوان از آنها برای انجام ماموریت‌های فضایی متعدد استفاده کرد را مورد بررسی قرار دادند و به این ترتیب ایده ساخت شاتل‌های فضایی مطرح شد و مورد توجه قرار گرفت. پس از فضاپیماهای مرکوری، جمینی و آپولو که موفق شد ماه را فتح کند سفینه‌های رفت و برگشتی یا به عبارتی شاتل‌های فضایی جایگزین این فضاپیماها شدند و در حقیقت پس از موفقیت‌های آپولو، برنامه شاتل‌های فضایی که با هدف اکتشاف در مدار زمین طراحی شده بودند از جمله موفقیت‌های بزرگ ناسا در عرصه فضا و فضانوردی محسوب می‌شوند. ناوگان شاتل‌های فضایی شامل 5 شاتل عملیاتی به نام‌های کلمبیا، چلنجر، آتلانتیس، در دیسکاوری و ایندیور و همچنین یک نمونه آزمایشی به نام اینترپرایز بود. این شاتل‌ها قابلیت جابه‌جایی 7 سرنشین و همچنین مقادیر انبوهی از تجهیزات را داشتند و بخش قابل توجهی از لوازم مورد نیاز برای ساخت ایستگاه بین‌المللی فضایی به کمک این شاتل‌ها به فضا ارسال شد. علاوه بر این تلسکوپ فضایی هابل و همچنین بسیاری از ماهواره‌های مهم نیز به کمک شاتل‌ها راهی مدار زمین شدند. همچنین این سفینه‌های رفت و برگشتی مسوولیت انجام بسیاری از عملیات‌های مهم در تاریخ فضانوردی همچون تعمیر تلسکوپ فضایی هابل را نیز برعهده داشتند. پرتاب شاتل‌های فضایی اغلب هزینه بسیار زیادی را در برخواهد داشت و علاوه بر هزینه‌هایی که باید بابت تعمیر و نگهداری شاتل‌های فضایی پرداخت شود انجام هر ماموریت فضایی بیش از 500 میلیون دلار هزینه دربرداشته که در مجموع هزینه قابل توجهی است.

به طور متوسط طول مدت ماموریت شاتل‌های فضایی اغلب حدود 7 تا 8 روز است که در صورت لزوم پرواز شاتل‌ها در فضا می‌تواند تا 20 روز هم ادامه داشته باشد. شاتل‌ها به عنوان نخستین سیستم پرتابه‌های فضایی که بخش عمده‌ای از آنها قابل استفاده مجدد است، تاکنون مسوولیت انجام 134 ماموریت فضایی را برعهده داشته‌اند و پس از بازگشت شاتل آتلانتیس از این ماموریت 12 روزه آخرین و صدوسی‌وپنجمین ماموریت فضایی شاتل‌ها نیز به پایان رسیده و به این ترتیب پرونده 30 ساله شاتل‌های فضایی برای همیشه بسته خواهد شد. این فضاپیماها که پس از پایان ماموریت برروی باند فرود می‌آیند می‌توانند حجم زیادی از محموله‌ها را از مدار زمین به سطح زمین بازگردانند که این ویژگی ‌منحصربه‌فرد شاتل‌های فضایی محسوب می‌شود. در حقیقت شاتل‌ها از پیشگامان هواپیماهای بزرگی بودند که از سیستم‌های ناوبری دیجیتال استفاده می‌کردند. اگر چه امروزه این سیستم‌ها در ساخت نسل جدید هواپیماهای بزرگ و عظیم‌الجثه مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از دیگر ویژگی‌های منحصربه‌فرد شاتل‌ها این بود که قابلیت شکار و بازیابی ماهواره‌های کوچک را داشتند و حتی می‌توانستند ماموریت‌هایی را که با هدف تعمیر و ارتقای سیستم‌های ماهواره‌ای معیوب در مدار زمین طراحی شده بود با موفقیت به انجام برسانند.

اما درکنار ویژگی‌های جالب توجهی که از آنها نام بردیم نقاط ضعفی نیز در شاتل‌ها دیده می‌شد که یکی از آنها عدم وجود یک سیستم فرار مطمئن بود. علاوه بر این به‌‌رغم این که در طراحی شاتل‌ها فرود اتوماتیک در نظر گرفته شده بود و این سفینه‌ها به سیستم‌های عملیاتی و محاسباتی مورد نیاز برای این کار مجهز شده بودند اما هیچ‌گاه از این قابلیت در ماموریت‌های فضایی شاتل‌ها استفاده نشد و در تمام فرودها، فرمانده فضاپیما یک یا 2 دقیقه قبل از فرود، کنترل شاتل را در دست می‌گرفت که انجام آن از نظر مالی هزینه بسیار زیادی برای گذراندن دوره‌های تخصصی و حرفه‌ای در برداشت. وزن شاتل‌ها و همچنین محدودیت‌هایی که در پرتاب این فضاپیماها وجود داشت مانع از این می‌شد که شاتل‌های فضایی بتوانند از مدارهایی با ارتفاع پایین به عمق فضا نفوذ کنند و با وجود این‌که به نظر می‌رسید شاتل‌‌ها با مجهزبودن به موتورهایی قدرتمند برای حرکت در فضا و همچنین داشتن بال‌هایی با ساختار خاص و آیرودینامیک بتوانند گزینه مناسبی برای سفر به ماه باشند اما در حقیقت این شاتل‌ها برای سفر به ماه و بازگشت از ماه به سطح زمین بسیار سنگین بودند و انجام این ماموریت بدون ایجاد تغییرات اساسی در ساختار شاتل‌ها و نوسازی مجدد آنها امکان‌پذیر نبود و به همین علت لازم است برای سفر به دوردست‌ها و گسترش مرزهای فضایی برای انسان‌ها و همچنین ایجاد ماموریت‌هایی با هدف سفر به سیارک‌ها، اقمار مریخ و فرود بر مریخ فضاپیماهای جدیدی با قابلیت‌های بیشتر جایگزین شاتل‌ها شوند.

شاتل بر روی سکوی پرتاب قرار گرفته و شمارش معکوس برای پرتاب آن آغاز شده است. پس از گذشت چند ثانیه موتورهای اصلی و پس از آن موشک‌های بالابرنده روشن شده و شمارش معکوس به صفر می‌رسد و با کنار رفتن حلقه‌های نگهدارنده سر شاتل، شاتل با صدایی مهیب عازم فضا خواهد شد. پس از 30 ثانیه شاتل در ارتفاع 10 کیلومتری از سطح زمین به فراز بالاترین ابرها می‌رسد.

پس از گذشت 2 دقیقه پس از پرتاب، موشک‌های خالی از سوخت از شاتل جدا شده و در اقیانوس فرود می‌آیند. 8 دقیقه پس از پرتاب نیز سوخت مخزن بیرونی تمام شده و موتورهای اصلی شاتل در محیط فضا خاموش می‌شوند. در این زمان مخزن بیرونی از فضاپیما جدا شده و در برخورد با جو زمین می‌سوزد. از این پس موتورهای مانورمداری، شاتل را به هدف خود می‌رسانند.

شاتل‌ها معمولا در ارتفاعی از سطح زمین قرار می‌گیرند که به طور خود به خودی از زباله‌های فضایی پاک شده و محیط امنی را برای استقرار فضاپیماها ایجاد می‌کند. در این ارتفاع حاشیه جو همچون مانعی عمل کرده و زباله‌های فضایی را به طرف پایین می‌کشد که در اثر برخورد با جو زمین بسوزند. پس از این که فضاپیما در مدارهای زمین مستقر شد باید برای انجام ماموریت پیش‌بینی شده خود را آماده سازد که این ماموریت می‌تواند قرار دادن یک یا چند ماهواره یا یک تلسکوپ فضایی در مدار زمین یا تعمیر ماهواره‌هایی باشد که پیش از این در مدار زمین قرار گرفته‌اند.

علاوه بر این، شاتل‌ها انجام ماموریت‌های دیگری مانند انتقال ماهواره‌ها از فضا به زمین برای تعمیر و بازسازی و همچنین جمع‌آوری زباله‌های فضایی و انتقال آنها به سطح زمین را نیز بر عهده دارند.

پس از پایان ماموریت، شاتل برای بازگشت به زمین آماده می‌شود. وقتی این فضاپیما به ارتفاع مناسبی از سطح زمین رسید 2 موتور کوچکی که در زیر بال‌های شاتل قرار دارند برای مدت زمان 3 دقیقه و 15 ثانیه روشن می‌شوند. این شاتل از مسیر مدار زمین خارج و بالاخره عازم زمین می‌شود. پس از عبور فضاپیما از جو، موتورها خاموش می‌شوند.

به این ترتیب فضاپیما برای فرود در باند فرود پایگاه فضایی آماده می‌شود. پس از توقف، فضاپیما با استفاده از گاز آمونیاک خنک شده و سوخت اضافی آن تخلیه می‌شود و در این مرحله به فضانوردان اجازه داده می‌شود تا از فضاپیما خارج شوند.

منابع: Scientific american

Focus / wikipedia