حیوانات در فضا

ارسال موفقیت آمیز پیشگام به فضای ماوراء جو, فضانوردان ایرانی را یک قدم بزرگ به مدار زمین نزدیک کرده است

سفر به فضا یعنی روبه‌رو شدن با بسیاری از مسائل و مشکلات فیزیکی، تکنیکی و علمی.سفر به فضا یعنی ورود به محیط نامأنوس​ فاقد هوا، گرانش و سپر مغناطیسی زمین که بدن ما برای ادامه بقا به آن عادت دارد.

در آغازین روزهای عصر فضا پرسش‌های بی‌شماری در برابر دانشمندان و مهندسان قرار داشت. آنها نمی‌دانستند عکس‌العمل موجود زنده در برابر این محیط خشن چیست. نبود اتمسفر یعنی بودن در معرض تشعشعات زیانبار خورشیدی و ذرات پرانرژی بادهای خورشیدی، چه تاثیری بر سیستم دفاعی بدن خواهد گذاشت و نبود گرانش یعنی به هم ریختن تمام اسلوب و تفکرات مهندسی به کار رفته در ساختار بدنی موجودات زنده زمینی چگونه بر رفتارهای نرمال زندگی آنها مثل راه رفتن و غذا خوردن اثر می‌گذارد.

قبل از پرداختن به تاریخچه و فلسفه سفر حیوانات به فضا باید کمی به عقب​تر از عصر فضا و زمانی که هنوز بشر آرزوی پروازش محقق نشده بود، برگردیم. کنجکاوی، بخشی از ذات غیرقابل تغییر بشر است که به عنوان هدیه در وجودش قرار داده شده، از این روست که بشر در مسیر ارضای میل سیری‌ناپذیر خود برای دانستن غالباً در شرایط دشواری قرار می‌گیرد که مستلزم به خطر انداختن جان است و داستان پرواز مطمئنا در ابتدای لیست تجربیات پرمخاطره انسان قرار دارد. در چنین بزنگاه‌هایی است که همه نگاه‌ها به حیوانات متوجه می‌شود. در کتاب زیبای سفر به ماه، یکی از شاهکارهای علمی- ‌تخیلی نویسنده شهیر فرانسوی، ژول‌ورن، با صحنه‌های نابی از دانش فراتر از زمان این نویسنده پیشگو روبه‌رو می‌شویم. از جمله آنها حیواناتی هستند که همراه سه فضانورد داستان وی راهی سفری بی‌همتا به قمر سیاره زمین- ماه - می‌شوند. در نوزدهم سپتامبر ۱۷۸۳، این برادران مون گُل‌فیه بودند که برای اولین بار از حیوانات برای بررسی اثرات پرواز با بالن بر بدن جانداران استفاده کردند. یک خروس، یک اردک و یک گوسفند اولین مسافران هوایی دنیا بودند که سوار بر بالن هوای گرم این برادران فرانسوی عنوان نخستین مسافران بالن را از آن خود ساختند. سطح دانش و معلومات برادران مون گل‌فیه به آنها جسارت سوار کردن یک انسان بر اختراع پرنده‌شان را نمی‌داد. همین موضوع کمبود اطلاعات و دانش بود که پیشگامان عصر فضا را مجبور کرد تا نخستین فضانوردان سیاره زمین را از میان حیوانات انتخاب کنند. همانقدر که برادران مون گُل‌فیه از پرواز با بالن ساخته خودشان وحشت داشتند، متخصصان دوره ابتدایی عصر فضا نیز از ارسال انسان به فضا می‌ترسیدند و این موضوع ناشی از تاریکی جهلی بود که اندیشه انسان آن دوران را فراگرفته بود.

تجهیزات حمایت از حیات مانند دستگاه‌های تصفیه هوا، تولید اکسیژن و سامانه‌های تولید فشار محیطی و جمع آوری ضایعات و فضولات زیستی که در کپسول‌های فضایی سرنشین‌دار مورد استفاده قرار می‌گیرند معمولا از تجهیزات متعددی استفاده می‌کنند که عملکرد آنها در شرایط واقعی پرواز و هنگام استفاده توسط موجود زنده را نمی‌توان تنها با استفاده از سنسورها و تجهیزات آزمایشگاهی تست کرد. از این رو یکی از دلایل دیگر استفاده از حیوانات در نخستین پرواز کپسول‌های فضایی سرنشین دار آزمایش عملکرد موفق آنها در شرایط واقعی پرواز فضایی و تحت بار استفاده توسط یک موجود زنده است.

این بار نیز این حیوانات بودند که ناخواسته به مدل آزمایشی تبدیل شدند و جانشان را به خطر انداختند. سگ‌ها، گربه‌ها و میمون‌های زیادی قبل از یوری گاگارین، مدال فضانوردی دریافت کرده بودند تا او با خیالی نسبتاً آسوده سوار بر مرکب فضایی خود راهی دنیای جدید شود.

● مشهورترین حیوانات تاریخ

اسامی حیواناتی که راه‌های رسیدن بشر را به آرزوی دیرینه خود برای سفر به فضا هموار نمودند، جاودانه شده است. لایکا، هام، لاپیک، سام، لیسا و ده‌ها نام دیگر که امروزه در اذهان باقی مانده و برای نامگذاری برخی از تجهیزات فضایی و مکان‌های جدید در سایر اجرام سماوی به کار می‌روند. این حداقل کاری است که بشر می‌تواند برای ادای احترام به این حیوانات که خیلی از آنها در حین مأموریت فضایی خود کشته شده‌اند، انجام دهد.

حیواناتی که در آغاز عصر فضا، سفر به ماورای جو زمین را تجربه کردند، صرفاً به منظور بررسی شرایط فیزیولوژیکی بدن جانداران در این سرزمین جدید، چنین شانسی را کسب نمودند. اما به مرور و با افزایش آگاهی انسان از شرایط زندگی در فضا، حیوانات به منظور انجام تحقیقات پزشکی و فیزیولوژیکی به فضا برده می‌شوند. امروزه بشر روی شنا کردن ماهی در بی‌وزنی، تنیدن تار عنکبوت در محیط فضا، پرواز زنبورها در مدار و بسیاری دیگر از مسائل جذاب زندگی در فضا تحقیق می‌کند. تا امروز شش کشور دنیا محموله زیستی به فضا ارسال کرده‌اند که عبارتند از شوروی سابق، ایالات متحده آمریکا، فرانسه، چین، ژاپن و در نهایت سرزمین آریایی خودمان، ایران.

به احتمال خیلی زیاد نخستین گونه‌های زیستی که از زمین به فضا سفر کرده‌اند، باکتری‌ها و ویروس‌هایی بوده‌اند که همراه موشک‌های اولیه پرتاب شده‌اند. اما اگر بخواهیم درباره پروژه‌های جدی ارسال محموله‌های زیستی به فضا صحبت کنیم، باید تا سال ۱۹۴۷، یعنی تنها دو سال پس از جنگ جهانی دوم به عقب برگردیم. در سال ۱۹۴۷، ایالات متحده آمریکا نخستین محموله‌های زیستی جهان را که شامل چند مگس میوه، ذرت، جلبک و سایر گونه‌های گیاهی بود به منظور مطالعه اثرات تابش‌های مضر خورشیدی بر حیات در قالب چند پرتاب زیرمداری مختلف به فضا ارسال کردند. پرتاب‌ها از نوع زیرمداری و با استفاده از موشک‌های وی‌دو انجام می‌گرفتند. در پرواز زیرمداری هرچند محموله فضایی مرزهای فضا را در می‌نوردد و از ارتفاع صد کیلومتری سطح زمین فراتر می‌رود اما فاقد سرعت افقی لازم برای قرارگیری در مداری به دور زمین بوده و بنابراین پس از رسیدن به اوج مسیر پرتابی خود راه سقوط به زمین را در پیش می‌گیرد.

در چهاردهم ژوئن ۱۹۴۹، میمونی به نام آلبرت دو (AlbertII) سوار بر راکت وی دو، نخستین پستاندار مسافر فضا شد و تا ارتفاع ۱۳۴ کیلومتری بالا رفت و بدین ترتیب لقب اولین میمون فضانورد دنیا را نیز به دست آورد. البته این میمون بیچاره در مسیر بازگشت با مشکل باز نشدن چترنجات روبه‌رو شد و در اثر ضربه برخورد با زمین مرد. قبل و بعد از آلبرت دو میمون‌های زیادی جانشان را در تمرینات یا پرتاب‌های فضایی از دست داده بودند. قبل از این‌که شوروی‌ها دست به کار ارسال موجود زنده به فضا شوند، آمریکایی‌ها چندین میمون و یک موش به فضا فرستادند که البته پروازهای همه آنها زیر مداری بود.

در بیست و یکم ژانویه ۱۹۵۱، اتحاد جماهیر شوروی نیز دو سگ به نام‌های تسیگان (Tsygan) و دزیک (Dezik) را سوار بر یک راکت R۱ راهی پروازی زیرمداری نمود. هر دو سگ به سلامت به زمین بازگشتند. اما حدود ۶ سال زمان لازم بود تا نخستین موجود زنده سیاره زمین پرواز مداری انجام دهد.

● سگی به نام لایکا

سرانجام در سوم نوامبر ۱۹۵۷، تنها یک ماه پس از پرتاب اسپوتنیک۱ به فضا و آغاز رسمی عصر فضا، باز هم این شوروی‌ها بودند که با ارسال سگی به نام لایکا (Laika) سوار بر اسپوتنیک۲ به فضا، نخستین موجود زنده را در مدار زمین قرار دادند. صدای ضربان قلب لایکا از مدار زمین، نوید عصر نوینی را با خود به همراه داشت.

لایکا یک سگ ماده بود و اولین نمونه زنده دنیا که در مداری به دور زمین گردش کرد. ۴۵ سال پس از سفر لایکا به فضا و بعد از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی فاش شد که لایکا به علت خرابی پیش آمده در سیستم تنظیم حرارت کپسولش و ترس زیاد، مدت کوتاهی پس از پرتاب مرده بود. قبل از پرواز تاریخی یوری‌گاگارین به فضا در دوازدهم آوریل ۱۹۶۱، حداقل ده سگ دیگر به فضا ارسال شدند. به این آمار باید تعداد زیادی پروازهای زیرمداری را نیز اضافه کرد. همه اینها به خاطر اطمینان از عملکرد سیستم‌ها و زیرسیستم‌های حفاظت از حیاتی بود که برای سفر انسان به فضا طراحی شده بودند. ایالات متحده آمریکا اما همچنان پروازهای زیرمداری خود را ادامه می‌داد و هنوز فناوری لازم برای پرواز مداری در این کشور به حد کافی توسعه داده نشده بود. در بیست و هشتم می‌۱۹۵۹ دو میمون به نام‌های ایبل (Able) و بیکر (Baker) نام خود را به عنوان نخستین میمون‌هایی که از یک پرواز زیرمداری جان سالم به در برده بودند، ثبت کردند.

این میمون‌ها سوار بر راکت ژوپیتر AM-۱۸ تا ارتفاع ۵۸۰ کیلومتری بالا رفتند و حدود ۹ دقیقه بی‌وزنی را تجربه کردند. کل زمان پروازشان ۱۶ دقیقه بود که طی این مدت به حداکثر سرعتی معادل ۱۶ هزار کیلومتر بر ساعت رسیدند. حداکثر شتابی که این دو میمون تجربه کردند ۳۸ برابر شتاب جاذبه زمین بود. جالب است بدانید فضانوردان امروزی، حداکثر برای تحمل هشت برابر شتاب جاذبه زمین آموزش می‌بینند. میمون‌ها پس از فرود در سلامت کامل بودند. ایبل، چهار روز بعد زمانی که پزشکان تلاش داشتند ابزار دریافت اطلاعات زیستی را از بدنش خارج کنند، در اثر حساسیت به ماده بیهوشی مرد. اما بیکر تا سال ۱۹۸۴ زنده بود و در مرکز راکت و فضای ایالات متحده نگهداری می‌شد.

نوزدهم آگوست ۱۹۶۰، شوروی سابق دو سگ به نام‌های بلکا و استرلکا را سوار بر اسپوتنیک۵ به فضا پرتاب کرد. آنها به سلامت به زمین بازگشتند و اولین پستانداران جهان شدند که پس از یک پرواز مداری، زنده به زمین رسیده بودند.

● حیواناتی از چهارگوشه عالم

در این میان اما سایر کشورها نیز بیکار ننشسته بودند. فرانسه سال ۱۹۶۳ یک گربه به نام فلیکس (Felix) را به فضا فرستاد. فلیکس گربه ولگردی که از خیابان‌های پاریس راهی فضا شده بود زنده به زمین بازگشت. محفظه این گربه که در نوک یک راکت فرانسوی ورونیکا AG۱ نصب شده بود از پایگاه موشکی فرانسه واقع در صحرای الجزایر پرتاب و پس از رسیدن به ارتفاع ۲۰۰ کیلومتری از موشک حامل جدا شده و با چتر نجات فرود آمد. اما گربه دوم که در بیست‌وچهارم اکتبر ۱۹۶۳ پرتاب شده بود در فضا جان داد. آخرین بار که فرانسه حیوانی را به فضا پرتاب کرد سال ۱۹۶۷ بود که دو میمون به فضا فرستاده شدند. چین هم با ارسال موش در سال‌های ۱۹۶۴ و ۱۹۶۵ و دو سگ سال ۱۹۶۶ نام خود را به عنوان چهارمین کشور دنیا با قابلیت ارسال و بازیافت محموله زیستی به فضا ثبت نمود.

پس از این دوران شاهد هستیم حیوانات فراوانی همراه با زیست‌شناسان یا به تنهایی سوار بر ماهواره‌های بیولوژیکی راهی مدار زمین و یا حتی سطح ماه شده‌اند تا بشر با مطالعه عکس‌العمل موجودات زنده در فضای ماورای جو، مقدمات ساخت نخستین کلونی‌های فضایی را آماده سازد. امروز با توجه به نقشه‌های بلندپروازانه انسان برای سفر به مریخ و لزوم کاشت گیاه در فضا یا شاید پرورش حیوانات در سطح سایر سیارات منظومه شمسی به منظور تغذیه فضانوردان، مطالعات بسیار گسترده‌ای در این زمینه انجام می‌گیرد و روزی نیست ​ در مبحث زیست‌شناسی فضایی شاهد روشن شدن بخش تاریک دیگری از انبوه نادانسته‌های بشر نباشد.

● میمون ایرانی در فضا

پژوهشگاه هوافضا که بتازگی به پژوهشگاه سامانه​های فضا نوردی تغییر نام داده است و یکی از مراکز تحقیقاتی سازمان فضایی ایران محسوب می‌شود، سال‌هاست روی پروژه آزمایشگاه فضایی کار و تحقیق می‌کند. حدود دو سال و نیم پیش شاهد بودیم دانشمندان این مرکز ​ با ارسال نخستین محموله زیستی ایران به فضا، دریچه جدیدی را در برابر جامعه علمی کشور عزیزمان باز نمودند که دستاوردهای آن امروز به توسعه زیرسیستم حفاظت از حیات منجر شده است. پرتاب ​کاوشگر ۴ که به منظور تست این زیرسیستم مهم بود با یک عروسک میمون انجام شد که در دل پارچه‌ای خود تجهیزات شبیه‌سازی تنفس را به همراه داشت تا سامانه جمع‌آوری دی اکسید کربن و تولید اکسیژن نصب شده در تجهیزات حفاظت از حیات کپسول زیستی ساخته شده در این پژوهشگاه را تست نماید. آخرین پرواز سری کاوشگرها نیز دستاورد بزرگی محسوب می‌شد که با ارسال و بازیافت موفق کپسول زیستی حامل میمونی به نام پیشگام ایران را به حوزه جدیدی از توانایی‌های فنی وارد کرده است.

شهرام یزدان‌پناه