پایان راه شاتل های فضایی

هر نوع نگاهی به گذشته شاتل ها باید با یادآوری این نکته آغاز شود که این برنامه در اصل با نام «سامانه حمل و نقل فضایی ملی» یا “The National Space Transportation System”  آغاز شد. این نام در حقیقت اشاره هایی در دل خود دارد حرف تعریف در این عبارت یا همان The در واقع نشان دهنده این بود که این برنامه تنها برنامه از این دست باید باشد و کلمه ملی در آن نشان دهنده این واقعیت بود که این برنامه باید به همه پرتاب های ایالات متحده  توسعه پیدا کند و پاسخگوی نیاز همه مشتریان فضایی آمریکا باشد. در نتیجه این برنامه که NSTS خوانده می شد می بایست تنها راه ورود به فضا برای مشتریان فضایی آمریکایی (یعنی سازمان هایی مانند ناسا، سازمان های نظامی، NOAA، سازمان های تجاری و علمی و همه و همه ) باشد و همچنین تا جایی که می تواند بازار بین المللی این امور را نیز به دست گیرد و مشتریان بین المللی پیدا کند. بر مبنای همین دیدگاه بود که برنامه اولیه از 500 پرواز فضایی در این برنامه برای 10 سال نخست آن صحبت می کرد که تقریبا معادل یک پرواز در هر هفته بود. من نسبت به اینکه بتوانیم به 50 پرواز در هر سال دست پیدا کنیم بدبین بودم اما فکر می کردم رسیدن به 25 پرواز در سال امری شدنی و ممکن است. این تعداد پرواز برای اینکه بتوانیم هزینه های هر پرواز و همچنین نرخ فرستادن تجهیزات به ازای هر کیلوگرم به فضا را کاهش دهیم ضروری بود. برای اینکه هزینه هر پرواز به عدد معقولی کاهش پیدا کند چاره ای جز افزایش تعداد پرواز ها نبود تا بودجه کل سرشکن شود.

حادثه انفجاز شاتل چلنجر ( در ماموریت STS 51-L) تمام این داستان را در دو جهت تغییر داد. کمیسیون تحقیق در باره این حادثه به سرپرستی وزیر امور خارجه سابق ویلیام پ. راجرز، در گزارش نهایی خود توصیه کرد که ناسا نباید جان انسان ها (منظور خدمه شاتل های فضایی بود ) را برای حمل محموله هایی به فضا که می توان آنها را با راکت های غیر سرنشین دار به فضا فرستاد، در خطر قرار دهد و همچنین نباید با اعزام فضانوردان غیر حرفه ای نظیر معلمان، روزنامه نگاران و سیساتمداران، خدمه و خود آنها را با خطر مواجه کرد (در پرواز چلنجر برای اولین بار یک معلم به همراه تیم فضا نوردان عازم مدار زمین بود) . از سوی دیگر، وقفه 2 سال و نیمه ای که بعد از این حادثه و به واسطه تحقیق برروی آن و ارتقای مهندسی شاتل، در این برنامه افتاد نیازمند این بود که سیستم های پرتابگر جایگزینی معرفی شده و مورد استفاده قرار گیرند. سامانه هایی نظیر تایتان (Titan-34D) تا بتوان این شکاف و خلا را پر کرد. با این چشم انداز بود که دیگر هیچ گاه شاتل های فضایی نتواستند به جایی برسند که از نظر مالی مقرون به صرفه باشند.

با وجود این شاتل های فضایی از بسیاری از جهات یک دستاورد فنی بی نظیر به شمار می روند که رکروردهای بی نظیری به دست آورده اند:

1.شاتل ها اولین سیستم پرتابه های فضایی بودند ( و هستند) که بخش عمده ای از آنها قابل استفاده مجدد است و توانسته اند 135 ماموریت را به انجام برسانند.

2.آنها این قابلیت را دارند که حجم زیادی از محموله ها را از مدار زمین به زمین باز گردانند و این چیزی است که هیچ سامانه دیگری حتی به آن نزدیک هم نشده است . شاتل ها در پایان ماموریت برروی باند، فرود می آیند.

3.این سامانه از موتورهای دارای قابلیت بالا و قابل استفاده مجدد هیدروژن مایع / اکسیژن مایع استفاده می کنند.

4.این سامانه نخستین پیشگام هواپیماهای بزرگی بود که از سیستم های ناوبری دیجیتال استفاده می کردند و بعد ها در نسل هواپیماهای غول پیکر مانند بوینگ 777 و ایرباس A320 مورد استفاده قرار گرفت.

5.این شاتل ها قابلیت به همراه بردن تعداد بالایی از خدمه (بیش از 8 نفر) را داشتند و به آنها حریم خصوصی قابل قبولی را اریه می کردند که به ویژه در پروازهایی که حضور همزمان زنان و مردان را نیاز داشت کارآمد بود و همچنین می توانستند از 5 راهپیمایی فضایی پشتیبانی کنند. (نظیر آنچه در ماموریت تعمیر هابل مورد استفاده واقع شد)

6. در این شاتل ها برای اولین بار از سامانه سپر حرارتی استفاده شد که درآن کاشی های مخصوص دما را بازتابش می کردند و این خلاف نمونه های قبلی بود.

7.شاتل ها قابلیت شکار و بازیابی ماهواره های کوچک را از مدارهای پایین داشتند.

اما در کنار این محسنات، این شاتل ها از نقاط ضعفی هم رنج می بردند که مهمترین آنها نبود یک سیستم فرار مطمئن بود. بعد از 4 پرواز آزمایشی اولیه که در آنها سیستم صندلی فرار (مشابه صندلی جت های جنگی) برای 2 فضانورد در نظر گرفته شده بود ،ناسا اعلام کرد شاتل ها به اندازه هواپیماهای مسافربری خطوط تجاری از امنیت برخوردارند. این باور تا زمان حادثه چلنجر باقی ماند. در آن هنگام هم دیگر طراحی یک سیستم فرار کارآمد و موثر هم خیلی دیرهنگام و هم خیلی هزینه بر ارزیابی شد. خود من تنها یک بار و در سال 1961 (در نیروی هوایی) بود که به سیستم نجات احتیاج پیدا کردم اما بی نهایت خوش شانس و خوشحالم که آن سیستم در آن موقع به خوبی عمل کرد.

یکی دیگر از نقاط ضعف شاتل های فضایی در این بود که نمی توانستند مراحل فرود را به طور کاملا اتوماتیک به انجام برسانند. اگرچه در طراحی شاتل ها این مورد از ابتدا مد نظر قرار گرفته بود و این سفینه ها به سیستم های مورد نیاز این کار نظیر سیستم پویش مایکرو ویوی فرود و تمام سیستم های مورد نیاز محاسباتی کابین مجهز شده بود اما هیچگاه از این قابلیت استفاده نشد. در تمام فرودهای شاتل ها فرمانده فضاپیما یکی ، دو دقیقه قبل از تماس با زمین کنترل دستی شاتل را به دست می گرفت . اگرچه انجام چنین فرودی بسیار جذاب است اما از نظر مالی هم بسیار گران در می آید . چرا که خلبانان شاتل نیازمند طی کردن دوره های تخصصی و حرفه ای برای این کار هستند. این نکته مهمی است و در نظر داشته باشید فضانورد آینده ای که از ماموریت 5/2 ساله به مقصد مریخ قرار است به زمین باز گردد دارای توانایی ها و دقت فضا نوردی که از یک ماموریت 2 هفته ای در مدار نزدیک زمین به خانه بر می گردد نیست و توانایی فرود خودکار باید مورد توجه جدی قرار می گرفت.

از سوی دیگر شاتل های فضایی هیچگاه بیش از مدارهای ارتفاع پایین (LEO) به عمق فضا نفوذ نکردند. با توجه به وزن فضاپیما  پیچیدگی های پرتاب آن که شامل مواردی مثل تانک های بیرونی سوخت و امثال آن می شد و همینطور علی رغم سیستم موتورهای قابل مانور در فضا و سامانه بال ها و ساختار آیرو دینامیک مناسب فرود، این شاتل ها در دنیای واقعی برای سفر به مدار ماه و برگشتن از آن بسیار سنگین بودند. ضمن اینکه سرعت بالاتری که در هنگام بازگشت از ماه و در هنگام ورود به جو زمین سفینه با آن مواجه می شد ، در مقایسه با سرعتی که ناشی از بازگشت مرحله به مرحله  از مدارهای پایین (چیزی در حدود 300 تا 500 کیلومتری سطح زمین) بود عملا باعث تولید حرارات بیشتری می شد و سپر های حرارتی شاتل می بایست می توانستند 40 درصد انرژی بیشتری را دفع کنند که این کار بدون طراحی های اساسی و نوسازی مجدد جدی سفینه غیر ممکن بود. در نتیجه میل ایالات متحده به سفر به دور دست و گسترده تر کردن مرزهای فضا برای انسان و سفر به سیارک ها، اقمار مریخ و در نهایت فرود برروی مریخ نیازمند ابزار دیگر و سیستم دیگری بود.

بر مبنای فرهنگ رایج در ایالات متحده دولت تنها باید مسولیت چیزهایی را بر عهده بگیرد که بخش خصوصی از انجام آن عاجزند و کار آفرینان مستقل نمی توانند از عهده آن برآیند. ما اکنون در صنایع فضایی به جایی رسیده ایم که بخش خصوصی توانایی ساخت و کنترل پرتابه های فضایی، سیستم حمل و نقل بار به ایستگاه فضایی و حتی سفرهای سرنشین دار را به دست آورده است. برای مثال یک نمونه بدیع سیستم حمل و نقل فضایی که قابل مقایسه با سامانه های پرتاب فضایی آرین اروپایی است، سامانه ای است که از ایده های مطرح شده در رقابت ایکس پرایز نشئت گرفت و بخش خصوصی آن را ساخته است. سیستمی به نام اسپیس – ایکس فالکون 9  (Space-X Falcon 9)  به همراه سامانه محموله بار اژدها (Dragon) که انتظار می رود در اواخر سال 2011 اولین پرواز خود را انجام دهد. درمورد سفرهای سرنشین دار اگرچه پیش از این تلاش هایی توسط بخش خصوصی انجام شده است اما این تلاش ها زیر سایه شبح سنگین شاتل های فضایی مورد توجه جدی قرار نمی گرفت و علاقه سرمایه گذاران را جلب نمی کرد. حداقل حسن بازنشستگی شاتل های فضایی این است که این محدودیت را از پیش پای سرمایه گذاران پروازهای فضایی سرنشین دار بخش خصوصی بر می دارد.

با وجود اینکه استرس و فشارهای عصبی ناشی از پرواز و بازگشت مجدد به زمین برروی خدمه تا حداقل کاهش پیدا کرده تا افراد معمولی توان سفر به فضا را داشته باشند و حتی جان گلن 76 ساله به عنوان تکنسین پرواز دوباره با شاتل ها به فضا و بدون هیچ مشکلی سفر کرد اما همه این ها باعث نشد تا درها به روی پروازهای افراد بخش خصوصی یا همان توریسم فضایی باز شود. سیاست های سختگیرانه ناسا باعث شد تا افراد بخش خصوصی به توافقی با روسیه درست پیدا کنند تا چنین پروازهایی را با سفینه های سایوز روسی به مدار زمین انجام دهند. تا کنون چند نفری به عنوان توریست فضایی چنین سفری را تجربه کرده اند. افرادی که عملکرد انها در هنگام این سفر بسیار قابل احترام بوده است.

بخش دانش و زندگی تبیان

جام جم آنلاین