مانور در فضا

فضاپیماهایی که در محیطهای بدون وزن و بدون اصطکاک فضا حرکت میکنند، تا نیروی قویتری بر آنها وارد نشود، از حرکت خود باز نمی ایستد. برای تغییر مسیر حرکت، فضاپیماها باید از موتورهای …

فضاپیماهایی که در محیطهای بدون وزن و بدون اصطکاک فضا حرکت میکنند، تا نیروی قویتری بر آنها وارد نشود، از حرکت خود باز نمی ایستد. برای تغییر مسیر حرکت، فضاپیماها باید از موتورهای موشک خود در سفینه استفاده کنند. آنها میتوانند یا از موتورهای دوباره روشن شده خود استفاده کنند یا موتور یک موشک دیگر را روشن کنند. مقدار سوخت مصرفی هر موتور با دقت محاسبه میشود تا از هدر رفتن سوخت جلوگیری شود. کاوشگرها برای اصلاح مسیر حرکت، کند کردن سرعت در هنگام قرار گرفتن در یک مدار و همچنین فرود بر سطح سیاره یا قمر از موتورهای خود استفاده میکنند. فضاپیماها موتورهای خود را با حرکتهای تند کوتاه مدتی روشن میکنند تا خود را آرام در مسیر صحیح قرار دهند.

اندازه موتورهای موشکها در اغلب ماهواره ها با هم متفاوت است. فضاپیماها برای رفتن به مدار، تغییر مدار یا ترک آن و سفر برای ملاقات با دیگر فضاپیماها از موتورهای قویتری استفاده میکنند. این موتورها بطور طبیعی در عقب موشک قرار میگیرند تا آن را بطرف جلو حرکت دهند. برای بازگشت به زمین، درحالی که موتورهایش برای کند کردن آن روشن هستند، فضاپیما باید به طرف عقب برگردد. سپس برای ورود به جو زمین، فضاپیما دوباره چرخیده و در مسیر صحیح قرار میگیرد.

مانور کوچکتر

برای انجام چرخشهای کامل، تغییر و تنظیم سرعت و مسیر در مدار، از موشکها پیش برنده ای استفاده میشودکه اغلب به شکل گروهی کار میکنند. این موشکها را در جهات مختلف نشانه گیری میکنند. با روشن کردن ترکیب درستی از موشکهای مذکور، میتوان فضاپیما را در جهت دلخواه حرکت داد. علاوه بر ۳ موتور اصلی که در هنگام پرتاب مورد استفاده قرار میگیرند،شاتل فضایی آمریکا از دو موتور مانور دهنده مداری دیگر نیز برخوردار است. این فضاپیما علاوه بر این موتورها از ۲۶ موشک پیش برنده تنظیم دقیق مسیر حرکت استفاده میکند که در جلو عقب موشک قرار گرفته اند. اینها به فضاپیما اجازه میدهند تا با انجام مانورهای دقیق با ایستگاه فضایی میرالحاق فضایی انجام دهد. ایستگاه فضایی میر نیز از موتورهایی برای تنظیم مدار و موشکهای پیش برنده ای در مقیاس کوچکتر برخوردار است.

تنظیم جهت وضعی

همه ماهواره ها باید جهت وضعی صحیح خود (جهتی که به طرف آن نشانه گیری شده اند) را حفظ کنند. این موضوع ضروری است چرا که اگر باله های خورشیدی به طرف خورشید جهت گیری نشده باشند، نمیتوانند نیروی لازم را برای به حرکت در آوردن ماهواره تولید کنند. از طرف دیگر آنتن ها نیز درصورتی که به طرف زمین نشانه گیری نشده باشند، قادر به دریافت و ارسال پیام به زمین نخواهند بود. دستگاه تنظیم جهت وضعی، ماهواره یا کاوشگر را در جهت وضعی صحیح قرار میدهد. دستگاههای حساس موجود در ماهواره قادرند خورشید یا یک ستاره درخشان را شناسایی کنند. آنها همچنین در مواقعی که ماهواره مسیر خود را شناسایی کنند. آنها همچنین در مواقعی که مسیر خود را گم میکند، میتوانند پیامهایی را مبنی بربروز اشکال در ماهواره به زمین مخابره کنند. در این صورت، دماغه های کوچک با خارج کردن گاز از خود، جهت فضاپیما را عوض کرده، دوباره آنرا در مسیر صحیح قرار میدهند.

ملاقات و الحاق فضایی

ملاقات فضایی هنگامی رخ میدهد که دو فضاپیما به هم نزدیک میشوند، اما الحاق انجام نمیدهند. از رادارها و رایانه های داخل فضاپیما برای دادن اطلاعات دقیق مبنی بر موقعیت فضاپیما استفاده میشود. با توجه به سرعت زیاد فضاپیما هنگام حرکت درفضا، مشخص کردن موقعیت لحظه به لحظه فضاپیما ضروری به نظر میرسد. برای ملحق شدن به یک فضاپیمای دیگر، فضاپیما میتواند از موتورهای بزرگتر خود استفاده کرده، با رسیدن به سرعت فضاپیمای مورد نظر دوشادوش آن در فضا حرکت کند؛ این فرایند را "حفظ موقعیت" مینامند. بعد از این مرحله از موتورهای پیش برنده کوچکتری برای نزدیک شدن به فضاپیمای مذکور و انجام الحاق فضایی با آن استفاده میکند. در ایستگاه فضایی روسیه ، میر، عملیات الحاق بوسیله آنتن های مخصوصی که بر روی ایستگاه فضایی میر و فضاپیماهای نزدیک شونده "سایوز" یا "پروگرس" تعبیه شده اند، هدایت میشود.

در ۲۹ ژوئن ۱۹۹۵ وقتی که در ارتفاع ۳۹۵ کیلومتری (۲۴۵ مایلی) برفراز دریاچه بایکال در شرق روسیه، ایستگاه فضایی روسی میر با شاتل فضایی آمریکایی آتلانتیک الحاق فضایی انجام داد، واقعه مهمی در تاریخ رقم خورد.