شاتل فضایی

۱۲اوریل سال ۱۹۸۱برنامه فضایی امریکا وارد دوران جدیدی شد.دراین روز شاتل فضایی اولین پرواز خود را آغاز کرد. شاتل فضایی اولین فضاپیمای قابل استفاده مجدد در جهان است واولین فضاپیما در تاریخ فضانوردی که می تواند روی هم رفته کل وسایل حیاتی وماهواره ها را باخودبه مدار حمل کند.شاتل مانند یک راکت پرتاب می شود ومانند یک هواپیما برزمین فرود می اید.هر سه مدار گردکنونی شاتل((دیسکاوری –اتلانتیس وایندور))برای حداقل ۱۰۰پرواز طراحی شده اند . از اوخر دهه ۱۹۶۰به این سوبرنامه شاتل در ناسا مورد مطالعه وازمایش قرار گرفت .در کل ناسا می خواهد کل هزینه پرواز را به ۱و۴/۱کاهش دهد .
ناسا در پی طراحی برنامه ای جامع بود،که شامل یک استگاه فضایی بین المللی دائمی ،یک وسیله حمل و نقل زمین به مدار قضبل استفاده مجددو یک یدک کش فضایی باشد.اما بودجه تخصیص داده شده برای این کار به اندازه ای بود که فقط ساختن وسیله زمین به مدار یعنی شاتل را کفاف می داد. شاتل از سه قسمت اصلی تشکیل شده که شامل :مدار گرد (orbiter)که کل باروخدمه رادر خود جای میدهد ۲ یک مخزن سوخت بیرونی(externa ltank) باسوخت مایع برای موتور اصلی ۳ دو موتور کمکی با سوخت جامد (solid rocket booster)که باید بلند کردن شاتل را در ۲دقیقه اول پروازتامین کند .تمم این مجموعه ۱۸۴فوت«۵۶متر»طول و ۲۰۰۰۰۰۰کیلو گرم وزن دارد .(در موقع پرتاب)
تمام قطعات قابل استفاده مجدد هستند بجز مخزن سوخت اصلی که در موقع وارد شدن به جو زمین سوخته و از بین می رود.مدار گرد که از بالها ،محفظه بار،محل خدمه،چرخها ،وسایل حیاتی و سخت افزارهای کامپیوتری تشکیل شده ونیز سهئ موتور اصلی سیستم در ته ان قرار دارد.این مدار گرد میتواند تا ۲۹۵۰۰کیلو گرم بار به ضا برده و۱۴۵۰۰کیلو گرم بار به زمین باز گرداند.و نیز می تواند حداقل ۲ نفر و حداکثر ۸ نفر خدمه را با خود حمل کند
از مخزنهای کمکی که با سوخت جامد د طرفین مدار گرد وبه مخزن سوخت اصلی متصل هستندبه عنوان موشکهای مرحله اول پرتاب استفاده می شود .مخزنهای کمکی به همراه مخزن اصلی که با سوخت مایع کار می کند با هم به کار افتاده وتا دو ثانیه نیروی پیشرانه ای معادل ۳۱۰۰۰۰۰۰ نیوتن تولید می کنند .هر مخزن سوخت جامد بیشتر از ۴۵۰۰۰۰کیلوگرم از ماده پیشران را با خود حمل می کند . با تمام شدن سوخت موشکهای کمکی ،انهاازبدنه جدا شده و به وسیله چتر نجات در اقیانوس جای که از قبل مشخص کرده اند فرود می ایند از این موشکها می توان تا ۲۰بار استفاده کرد . موتور اصلی می تواند تا ۷دقیقه دیگر نیز کار کند و ۹۹%از نیروی شاتل را تأمین کند در این نقطه مخزن سوخت اصلی جدا می شود و هنگام ورود به جو با لایه های جو برخورد کرده سوخته و از بین می رود .سه موتوری که به مدار گرد متصل هستند اخرین فشار را برای در مدار قرار دادن شاتل به عهده دارند . سفینه در هنگام بازگشت از همین موتورها به عنوان موشکهای مانور معکوس کنندها ستفاده میکند .
در هنگام بازگشت فضا پیما به جو زمین در اثر بر خورد با مولکولهای هوای اطراف زمین اصطکاک به وجود می اید که باعث گرم شدن مدار گرد مشود که اگر ز سپرهای حرارتی مناسبی استفاده نشود سفیه سوخته و ا بین می رود بدین منظور برای جلوگیری از اسیب دیدن سازه مدار گرد و دیگر سیستم های پروازی به یک سیستم حفاظت حرارت(TPS)نیازمندیم.TPSهای مورد استفاده در شاتل های فضایی از نوع باز تابنده می باشند .که برای چندین بار استفاده طراحی شده اند و سازه الومینیومی مدار پیما را از حرارتی تا چندین برابر نقطه ذوب سازه محافظت می کنند .این مواد علاوه بر حفاظت حرارتی از سازه به عنوان یک عایق صوتی برای ممانعت از انتقال ارتعاشات صوتی حاصل از سرعت های بالا به سازه درونی و همچنین تشکیل یک شکل ایرودینامیک برای مدار پیما عمل می کنند .
به هنگام داخل شدن به جو زمین نیروی هوا بر وی بالها اعمال میشود و انگاه شاتل مانند یک هواپیمای فراصوتی می تواند با حفظ تعادل خود به ارامی بر روی باند فرود اید .
از سال ۱۹۸۶به این سو تعداد زیادی از فضاپیماهای شاتل به فضا پرتاب شده اند که دو انفجار غم انگیز چلنجر در سال ۱۹۸۶بعداز ۷۲ثانیه پرواز در فضا منفجر گشته و هر ۷سرنشین ان سوخته شدند .عامل این انفجار نشت مواد و گاز از درز اتصالات بخش پایینی موشکهای کمکی به طرف راست و نهایتا به کنده شدن ان انجامید و انفجار کلمبیا در سال ۲۰۰۳که ان نیز به هنگام پرتاب لایه کوچکی از مخزن سوخت کنده و به بال راست ان اصابت کرد که باعث سوراخی در ان شد که بعدآبه هنگام بازگشت به زمین تعادل خود را از دست داد و سوخته و هفت سر نشین آن کشته شدند.
از سال ۲۰۰۳برنامه ی شاتلها به تاخیر افتاده تا سال ۲۰۰۵که بوسیله پرواز دیسکاوری در ۲۶ ژوئییه پرواز انها دوباره از سر گرفته شد.

zekerya.m.kerymi
http://kurdspace.blogfa.com