سیاره نوردی ; آیا می توانیم به دنیاهای دیگر برویم؟

نویسنده: لیزا چو- تیلبار
انجمن علوم
انستیتو SETI (seti.org)

ترجمه: لنا سجادیفر

طراحی و ساخت موفقیت آمیز یک فضاپیما برای ارسال به فضا و انجام دادن آزمایشهایی در دنیاهای دیگر، کار بسیار دشواری است. به خصوص اگر این فضاپیما برای انجام ماموریت در سیارات بوده و وارد اتمسفر خاصی شود و در مسیر خود تا سطح سیاره اطلاعات را جمع آوری کند. معمولا این فضاپیماها پس از فرود خود نمی توانند مدت زیادی به کار ادامه دهند. فضاپیماهای سیاره نورد در سیاراتی مانند ونوس (ناهید یا زهره) که دمای جو آن 482.2 درجه سانتیگراد ، فشار آن 90 برابر فشار جو زمین و جو آن آمیخته از دی اکسید کربن و ترکیبات اسید سولفوریک است، به انجام ماموریت می پردازند. ماموریت بعضی از آنها نیز در توپهای گازی عظیم الجثه مانند کیوان (زحل) یا مشتری صورت می گیرد. فضاپیمای گالیله موفق به نفوذ در لایه خارجی گازی مشتری تا فشار 22 برابر فشار زمین شد.

نا سا تعدادی از سفینه های خود مانند مارینر1 (Mariner) که اولین ماموریت به ونوس بود را از دست داده است. در سطح بین المللی نیز این اتفاق بارها تکرار شده است. اینگونه ماموریت ها به سالها فعالیت، هزینه های فراوان و تکنولوژی های پیشرفته تخصصی مانند محفظه های فشار و سیستمهای محافظ حرارتی و تجهیزات ویژه اندازه گیریهای علمی نیاز دارند. در این زمینه تا کنون موفقیت های قابل توجه اندکی، مانند ماموریت چند فضاپیمایی پایونییر (Pioneer) به ونوس، ماموریت فضاپیمای گالیله و ماموریت اخیر اروپاییها با فضاپیمای هایگنز(Huygens) به قمر تایتان، که قسمتی از ماموریت کاسینی در زحل بود را داشته ایم. این ماموریتها یا مدتها قبل انجام شده اند، یا بسیار گران تمام شده اند و یا هر دو. چالش پیش روی نسل جدید ماموریتها، به کارگیری تکنولوژیهای جدید است، اما کسی راضی نمی شود مبلغی نزدیک به 1 بیلیون دلار را در معرض ریسک بگذارد!. در عین حال باید به یک نکته توجه کرد. چگونه از اینجا به آنجا برویم؟.

سیستم محافظ حرارتی را در نظر می گیریم. فضاپیما با سرعت 65.000 تا 80.000 کیلومتر در ساعت، یعنی سرعت لازم برای رسیدن به سیارات بیرونی مانند مشتری و کیوان، حرکت می کند. موقع رسیدن به مقصد، جرم فضاپیما انرژی بسیار زیادی دارد که در صورت ورود به درون جو سیاره مقصد، باید از آن کاسته شود به عبارت دیگر فضاپیما باید سرعت خود را کم کند. در شرایط تقریبا تهی فضا، سرعت زیاد مشکلی ایجاد نمی کند. اما زمانیکه یک فضاپیما با یک جو پر از مولکولهای گاز مواجه می شود، همه چیز به سرعت شروع به داغ شدن می کند. هرچه سرعت فضاپیما بیشتر باشد، بیشتر داغ می شود. فضاپیمای گالیله که تا به امروز سخت ترین تلاش برای ورود به جو سیاره ای را انجام داده است دمایی دو برابر دمای سطح خورشید و نیرویی به اندازه 230g یعنی 230 برابر شتاب گرانشی در سطح زمین را هنگام نفوذ در مشتری تجربه کرد. در چنین شرایطی تنها می توان با داشتن یک شیلد حرارتی که با دقت طراحی و با دقت آزمایش شده و با مواد تخصصی ویژه مانند ترکیبات فنولیک (phenolic - نوعی رزین) کربن پوشانده شده است، نجات پیدا کرد. جنس این شیلد باید به قدری ضخیم باشد که اگر یک تکه آن از بین رفت، همچنان بتواند از فضاپیما محافظت کند. البته، هر اندازه که وزن شیلد حرارتی بیشتر باشد، فضاپیما تجهیزات کمتری را می تواند با خود حمل نماید.

تصویر تجسمی نفوذ فضاپیمای گالیله به درون سیاره مشتری تصویر از ناسا

با گذشت سالها از ارسال فضاپیمای گالیله در سال 1989، مواد جدیدی ساخته شده اند که قابلیتهای بهتری دارند. آنها هم سبکترند و هم مقاومت بیشتری دارند. ماده جدیدی که در مرکز تحقیقات ایمز (Ames) ناسا واقع در سیلیکون ولی کالیفرنیا اختراع شده است، PICA مخفف Phenolic Impregnated Carbon Ablator به معنی محافظ حرارتی فنولیک کربن اشباع شده، نام دارد. این ماده بسیار سبک است، تولید آن نسبتا آسان است و خیلی راحت می توان آنرا به صورت اشکال خاصی در آورد. این ماده پیشرفت بزرگی در تکنولوژی فضاپیماها بود. از ماده PICA در محافظ حرارتی فضاپیمای ماموریت استارداست (Stardust) یا غبار ستاره استفاده شد. این فضاپیما در 7 فوریه 1999 به فضا فرستاده شد یعنی در دوران ماموریتهای "سریعتر، بهتر، ارزانتر" یا ماموریتهای FBC (Faster, Better, Cheaper) ناسا.  دستاوردهای دوران FBC شکستهای پرهزینه ای را (مدارگرد آب و هوای مریخ و فرود در قطب مریخ) در بر داشت و از آن زمان ناسا این فلسفه (FBC) را کنار گذاشت. البته FBC دست کم یک نقطه مثبت داشت. بر اساس این فلسفه پذیرفتن ریسک با این باور که اگر یک ماموریت کوچکتر و ارزانتر باشد احتمال عدم موفقیت آن بیشتر است اما در صورت شکست، فاجعه کمتری به بار خواهد آمد و ممکن است برای دوباره سازی آن، فناوری های جدیدی به دست آید، مجاز بود. فضاپیمای استارداست در 25 ژانویه 2006 به همراه نمونه هایی از یک دنباله دار به زمین بازگشت و ثابت کرد که  PICA کار خود را به زیبایی انجام می دهد.

ارسال فضاپیما به سیارات و اقمار آنها امری گران و دشوار است و تجهیزاتی که برای رسیدن به هر یک از این اجرام مورد نیاز است، بسیار متنوعند. در همین راستا انجمن بین المللی سیاره نوردی سالانه یکبار گرد هم می آید و ضمن ارائه ایده ها و تکنولوژی های جدید، نظرات خود را در مورد انتخاب مقصد برای ماموریتهای آینده مطرح می کنند. پنجمین نشست این انجمن اواخر ژوئن 2007 در بوردوکس فرانسه برگزار شد. تکنولوژی هایی که در آن مورد بحث قرار گرفتند از بالنهای کوچک (نوعی وسیله به نام بالوت (ballute) که تلفیقی از بالن و پاراشوت است و می تواند در فراز سطوح شناور باشد) تا سیستم های پیشرفته محافظ حرارتی و تجهیزات فوق سبک ساخته شده به کمک نانوتکنولوژی بودند. 

مقاصد مورد توجه برای برنامه های آتی متعددند. از آن جمله می توان سیارات ونوس و عطارد، که می توانند به درک ما از تشکیل منظومه شمسی و این که چرا وضعیت این سیارات به گونه ایست که غیر قابل سکونت هستند، را نام برد. علاوه بر آن قمرهای کیوان و مشتری، مانند قمر اروپا مقاصد خوبی می باشند. در قمر اروپا، علاوه بر وجود اقیانوس آب مایع در زیر لایه های یخی، امکان وجود ارگانیزمهای زنده وجود دارد. بسیاری بر این باورند که اروپا همه ملزومات اساسی شامل آب مایع، منبع انرژی و مواد مغذی را دارا می باشد. به هر حال تنها راه شناخت بیشتر، رسیدن به آنجا با یک فضاپیمای مناسب و همراه داشتن تجهیزات کامل است. هیچ یک از این تصمیم گیریها کار ساده ای نیست. واقعیت این است که برای تحقق خواسته های همه مردم زمین، پول کافی وجود ندارد. صرفنظر از مسائل مالی، این وظیفه علوم و فناوری فضانوردی است که باید همراه با خواسته های بشر پیش رود.

منبع	ParsSky.com
نویسنده	لنا سجادیفر
کد بایگانی مطلب	1185445244

هفت انگیزه برای فتح مریخ

انگیزه نخست: همانندی مریخ و زمین

در آغاز مطلب جالب است بدانید که سیاره ی سرخ دارای آب یخ زده در دو کلاهک قطبی است.همچنین مدارک علمی در دست دانشمندان گواه آن است که در روزگاران دور و شاید در دوران اخیر، آب به شکل مایع بر سطح آن جاری بوده است.نشانه های فرسایش در شیب کوه ها و دهانه های آتشفشانی در مریخ کاملا یادآور پدیده های جغرافیایی در زمین است و این ها همه نشانه هایی است از این که این سیاره ی خاموش، روزی زنده و باطراوت و شاید پذیرای حیات فرا زمینی بوده باشد.

در این تصویر که توسط مدارگرد نقشه بردار سراسری مریخ گرفته شده،رسوباتی را مشاهده می کنید که کاملا مانند پدیده های سطح زمین است.

و حال داده هایی کلی درباره ی کره ی مریخ یا بهرام.یک روز در این سیاره برابر 24.5 ساعت و اندازه ی آن یک سوم زمین است.البته نگران کوچک بودن آن نباشید چون سطح مریخ برابر سطح 7 قاره ی خشک بر روی زمین می باشد! جاذبه ی آن نیز حدودا 3 مرتبه کمتر از سیاره ی خودمان است.البته این کشش برای راه رفتن بر روی سطح مریخ بس است.توجه داشته باشید که این جاذبه ی کم، برتری بزرگی برای موشک های فضایی است بدین گونه که با کم بودن سرعت گریز، پرواز موشک از سطح مریخ با صرف انرژی کمتر و در پی آن با هزینه ی کمتری انجام خواهد شد.یقینا مانند این پدیده را در ماه نیز مشاهده کرده اید، وقتی که آپولو ماه را به مقصد زمین ترک کرد، انرژی کمتری به کار برد تا پرتاب از سکوی پرواز در زمین.

جاذبه ی کمتر در مریخ مزایای دیگری هم دارد. برای نمونه، ترابری مصالح برای شهر سازی در مریخ آسان تر خواهد بود.فواید زندگی در این شرایط هنوز ناشناخته است ولی پیش بینی می شود که این مساله برای بهبود ورم مفاصل و درد کمر سودمند واقع شود.شاید در آینده به جای چشمه های آب گرم سرعین، به بکارگیری پیرامون مریخ برای درد مفاصل متوسل شویم! همچنین پیش بینی می شود که نوزادان زاده شده در مریخ بلندقد تر از ما خواهند بود. پس بهتر است هیچ گاه با پسر عموی مریخی خود بسکتبال بازی نکنید!

همانندی دیگر مریخ با زمین در حرکت دورانی این دو سیاره است. مقدار انرژی گرمایی که به مریخ می رسد تا اندازه ای با زمین یکسان است و اگر این سیاره دارای جوی فشرده تر می بود؛ بی گمان آب و هوایی همانند زمین داشت. دمای بهرام هم اکنون بین 140- تا 20 درجه ی سانتیگراد می باشد.با وجود این سرما، هنوز هم مریخ بهترین مکان برای آدمی به شمار می آید، البته پس از زمین!

انگیزه دوم: راز های پنهان در سیاره ی سرخ

با همانندی هایی که اشاره شد بعید به نظر نمی رسد که حیات باکتریایی یا چیزی همانند آن در بهرام موجود باشد.برخی بر این باورند که وایکینگ آثاری از حیات را در سال 1976 به زمین مخابره کرده است.برخی نیز مدعی اند که ما شواهدی از حیات را در شهاب سنگ هایی که از مریخ آمده اند یافته ایم.مریخ پیماها نیز به نوبه ی خود در این راستا پژوهش کرده اند ولی بی گمان تنها راه برای اطمینان کامل، فرود آدمی بر سطح مریخ خواهد بود.تمام دانشمندان در این موضوع هم فکر هستند که توانایی آدمی در مشاهده ی کلی سطح مریخ و گزینش محل آزمایش و موشکافی داده ها با ربات ها قابل سنجش نیست.با کشف حیات در مریخ ما می توانیم پاسخ بزرگترین سوالات آدمی را بیابیم. پرسش هایی از قبیل: آیا ما در جهان تنها هستیم؟ به راستی بنیاد و ریشه ی حیات چیست؟ شرایط مناسب برای نجات حیات در کیهان چه می باشد؟

مطالعه ی بهرام از دیدگاه زمین شناختی هم بسیار جالب خواهد بود. بی گمان سطح مریخ بسیار کهن تر از سیاره ی ماست؛که این مطلب به شناخت چگونگی رشد و تغییر سیارات کمک شایانی خواهد نمود.افزون بر آنکه عوارض موجود بر سطح مریخ بسیار شگفت انگیز تر از زمین ماست زیرا که بزرگترین دره ها و آتشفشان های موجود در دستگاه خورشیدی، در سیاره ی سرخ جای گرفته اند.

انگیزه سوم: کمک به همبستگی زمین

فتح جهانی مریخ خواهد توانست دروازه ای نو به سیاست کشورها بگشاید.البته این درست است که هم اکنون زمین ما آرمان شهر شاعران نیست و شوربختانه، سیاست جنگ هنوز هم جریان دارد. ولی اگر خوب بیاندیشید، آدمی هیچ گاه به اندازه ی حال مستعد چنین رخدادی نبوده است.کشور های جهان قابلیت آن را دارا هستند که با همکاری مشترک، دروازه های فضا را بر روی آدمی بگشایند.برای نمونه، ایستگاه فضایی جهانی می تواند نمونه ای از این توان بنهفته باشد. تصور کنید کشمکش های جهانی پایان یابد و دستیابی به مریخ یک هدف جهانی گردد. نه تنها هدفی برای آمریکا،روسیه یا کشورهای دیگر، بلکه هدفی والاتر برای تمامی نوع بشر. حتی اگر فتح نخستین به دست یک کشور انجام گیرد باز هم مریخ برای همه ی انسان هاست.به دلیل شرایط خاص مریخ، محدودیت های دیرینه ی زمین در آنجا دستورفرما نخواهد بود. کیست که بتواند مانع کوچ زمینیان به مریخ گردد؟ چه بسا حتی مفهوم کشور ، تنها ویژه ی سیاره ی خودمان باشد و مفهوم نگهداری قلعه و سلطنت به تاریخ بیپوندد. پس چه زیباست که همگی انسان های جهان، دست در دست هم دهیم به مهر، مریخ خویش را کنیم آباد!

انگیزه چهارم: ارزش اقتصادی

سیاره ی مریخ از دید اقتصادی هم بسیار گرانبهاست.اگر سطح آن را در نظر بگیریم؛ مریخ با مساحت 144 تریلیون متر مربع به همان اندازه دارای فضاست که زمین خشکی دارد.مزایای چنین زمین گسترده ای از جوانب گوناگون کاملا روشن است.می توانید از پدربزرگتان بپرسید که در گذشته زمین متری چند بوده و آن را با قیمت روز بسنجید!ولی جدای از شوخی، به راستی این زمین بکر در مریخ، از دید سکونتی، صنعتی، اقتصادی و مانند آن، بسیار پربهاست.

نمایی از آیدا 243 ،در سمت چپ و ماه کوچک آن داکتیل، در سمت راست که توسط کاوشگر گالیله ی ناسا کشف شد.

همچنین این سیاره دارای مقدار قابل توجهی دوتریوم می باشد.دوتریوم یک ایزوتوپ پایدار هیدروژن است که یک میلی لیتر از آن انرژی برابر 20 تن زغال سنگ ایجاد می کند.در مریخ مقدار قابل توجهی هم فلزات کمیاب همانند پلاتینیوم، زر و نقره موجود است.ترابری این مواد از مریخ به زمین آسان خواهد بود.البته خرده سیارات اطراف بهرام نیز بسیار باارزش هستند. برای نمونه داکتیل، ماه خرده سیاره ی آیدا، با قطر 1.4 کیلومتر ،از تمامی آهنی که آدمی تاکنون در کره ی زمین بهره گیری کرده، بیشتر آهن دارد

جالب است بدانید که داکتیل نخستین ماه یک خرده سیاره بود که کشف گردید و کاوشگر گالیله آن را برای نخستین بار در سال 1993 یافت.منابع طبیعی این خرده سیارات می تواند در نزدیکی مریخ استخراج گردد و با هزینه ای اندک از این سیاره به زمین فرستاده شود

انگیزه پنجم: مکان سیاره

می دانیم که از دید مسافت، بهرام نخستین سیاره پس از زمین در دستگاه خورشیدی است و به طور تخمینی، نزدیک به زمین به شمار می آید.همچنین آن قدر به خورشید نزدیک هست تا از نور و گرمای آن بهره مند گردد.البته به اندازه ی کافی هم از خورشید دور هست تا از دگرگونی های گرمایی خورشید در امان بماند زیرا که ما هنوز کاملا از چرخه ی دراز مدت گرمایی خورشید آگاه نیستیم و در صورت بروز خطر برای زمین، مریخ می تواند پناهگاه خوبی برای آدمیان باشد.

انگیزه ششم: خانه ی دومی برای آدمی

مریخ می تواند یک نقشه ی پشتیبان برای نگهداری نسل آدمی در مواقع خطر باشد.با مطالعه ی تاریخ حیات بر سطح کره ی زمین مشاهده می کنیم که هر چند میلیون سال، گونه های حیات بدست شهاب سنگ ها و عوامل طبیعی دیگر تهدید شده اند.یک سیارک با قطر داکتیل که در مورد چهارم اشاره کردم توانایی آن را داراست تا ما را برای همیشه از سطح زمین بزداید.با نگرش بر آنکه زمان وقوع چنین فاجعه ای پیش بینی کردنی نیست؛ بهتر است خانه ی دوم خود، یعنی سیاره ی سرخ را برای روز مبادا آماده سازیم.

فرود آدمی بر سطح مریخ در آینده ی نزدیک، چندان دور از ذهن نیست.ولی پرسش اینجاست که آیا این مهاجرنشین قادر به برآوردگی همگی نیاز های خود خواهد بود و یا اینکه وابسته به سیاره ی مادر، یعنی زمین، باقی خواهد ماند؟ البته زمانی فرا خواهد رسید که مردمان مریخ برای نیازمندی های نخستین برای ادامه ی زندگی دیگر متکی بر زمین نخواهند بود.ولی آیا این بدان معناست که حیات با همه ی شگفتی ها و گوناگونی های بی مانندی که در زمین می شناسیم در مریخ وجود خواهد داشت؟ ممکن است بتوانیم خوراک مورد نیاز خود را در گلخانه های مصنوعی کشت کنیم ولی به راستی پرندگان، آبزیان، حیوانات وحشی،رود های خروشان و اقیانوس های مواج چه می شوند؟! آیا ما محکوم به ترک این شگفتی های زمین هستیم؟ شاید خیر! اینجاست که طرح زمینی سازی مریخ می تواند فروغ امیدی باشد برای نگهداری زیستگاه ها و شاید گسترش آن در گیتی.

زمینی سازی مریخ، فرآیندی تدریجی خواهد بود .در این تصویر تکامل این فرآیند را در چهار مرحله مشاهده می فرمایید.در انتهای فرآیند زمینی سازی، مریخ دیگر سیاره ای سرخ نخواهد بود و مانند زمین آبی رنگ خواهد شد.

همانگونه که از نام آن برمیاید ((زمینی سازی)) طرحی بلند پروازانه برای همانند ساختن پیرامون بهرام یا هر سیاره ی دیگر به زمین است.این ایده نخست بدست اخترشناس و مروج علوم نامی، کارل ساگان مطرح گردید.طرز کار آن بدین گونه است که آینه هایی در مدار مریخ قرار خواهند گرفت و نور خورشید را بر سطح سیاره متمرکز خواهند نمود.با گرم تر شدن سیاره، یخ های موجود در آن ذوب می گردد و با پایه ریزی شدن جوی فشرده تر، محیطی دلخواه تر برای آدمی به ارمغان می آورد.البته اجرای چنین کاری از دید مهندسی بسیار پیچیده و با پیشرفت آهسته و تدریجی خواهد بود.

انگیزه هفتم: چالشی برای آدمیان

بی گمان فتح و اسکان در سیاره ی سرخ، دشوارترین کاری خواهد بود که آدمی تاکنون با آن دست و پنجه نرم کرده است؛ درست همانند ساخت پل های سترگ یا آسمان خراش های بلند بالا، تسخیر مریخ نیز چالشی بزرگ برای آدمی و نمود رشد و پیشرفتی شگرف برای این گونه به شمار می آید.رویای زندگی در مریخ دیگر یک داستان علمی تخیلی نیست و ما می توانیم با فناوری امروز کار را آغاز کنیم.به نظر من، حتی اگر شش انگیزه ی پیشین وجود نداشت، تنها همین یک انگیزه کافی بود برای تسخیر این سیاره! ما مریخ را فتح خواهیم کرد نه تنها برای سود جستن از منابع و فواید آن، بلکه برای دشوار بودن و رویایی بودن آن، تا نشان دهیم که آدمی تواناست تا مرزهای گیتی را درنوردد و فهم و بینش خود را در سراپرده ی هستی گسترده سازد.به امید آن روز...

منبع	Redcolony با تغییرات
نویسنده	هادی بوستانی
کد بایگانی مطلب	1168239184
بیننده	1583

تاریخ شاتل

 سامانه سفر های فضایی که نام رسمی برنامه شاتل است و توسط ناسا به این عنوان نام گذاری شده است.به طور رسمی در ژانویه ی ۱۹۷۲آغاز به کار کرد. 

 

 ۱-مقدمه

سامانه سفر های فضایی که نام رسمی برنامه شاتل است و توسط ناسا به این عنوان نام گذاری شده است.به طور رسمی در ژانویه ی ۱۹۷۲آغاز به کار کرد. این سامانه سرنشین دار حمل و نقل فضایی با توانایی استفاده دوباره و توانایی پرتاب و قرارگرفتن در مدار را دارا است و می تواند مانند یک هواپیما به زمین بازگردد و با اندکی تعمیرات دوباره مورد بهره برداری قرار گیرد.شاتل جایگزین سامانه های پرتاب یک بار مصرفی شد که ناسا برای اهداف علمی در مدار زمین از آنها استفاده می کرد.

طراحی بینظیر این فضاپیما این امکان را فراهم می سازد تا به عنوان یک آزمایشگاه علمی یا مرکز خدمات رسانی مورد بهره برداری گیرد.

 ۲-اجزای تشکیل دهنده شاتل این سامانه ی پرتاب که توسط موتورهای مرکزی و موتورهای پرتاب به مدار می رسد که دارای سه بخش اصلی است.بخش اول فضاپیمایی با بالهای مثلثی (شامل یک کابین بزرگ برای سرنشینان؛ فضایی به اندازه ۶/۴ در ۱۸ متر برای وسایل و سه موتور اصلی) بخش دوم دو موتور راکت سوخت جامد و بخش سوم یک مخزن خارجی سوخت مایع (برای ذخیره ی هیدروژن و اکسید کننده ی مایع که در موتورهای اصلی استفاده می شوند) است. از این مجموعه فضاپیما و دو راکت سوخت جامد قابل استفاده ی دوباره هستند و مخزن سوخت مایع یک بار مصرف است.

۳-ساخت شاتل های فضایی کار روی نخستین فضاپیما بانام مدارپیمای ۱۰۱ در نیمه ی سال ۱۹۷۴ میلادی و براساس قراردادی با شرکت راکول آغاز شد. کارخانه های تیوکل و مارتین ماریتا؛ ساخت راکت های پرتاب سوخت جامد و مخزن خارجی سوخت مایع رابر عهده گرفتند. نخستین فضاپیما {اینتر پرایز} نام گرفت که تنها به عنوان یک فضاپیمای آزمایشی برای پرتاب و فرود بکار رفت. ساخت این نوع فضاپیما چالش های جدیدی به دنبال داشت.شاید مهمترین پرسش پس از شکل ظاهری فضاپیما این بود که آیا موتورهای راکت باید دارای سوخت مایع یا سوخت جامد باشند. پرسش مهم دیگر بررسی روش بازگشت به زمین بود. آیا فضاپیما برای بازگشت به زمین و عبور از جو باید با زاویه حمله بالا از یونیسفر عبور کند که این امر باعث بالا رفتن دمای پوشش فضاپیما برای مدت کوتاه می شود یا از روشی بهره گیرد که کپسول های فضایی قبلی مورد استفاده قرار می دادند. سرانجام ناسا تصمیم گرفت از روش اول استفاده کند. به این منظور پوشش سرامیکی ویژه ای به کار برد که زیر دماغه فضاپیما قرار می گرفت و حرارت ناشی از بازگشت به جو زمین را تحمل می کرد. چهار سفر نخست شاتل از ۲۱ آوریل ۱۹۸۱ تا ۴ ژوئیه ۱۹۸۲ اجرا شد. این پروازهای آزمایشی نشان دهنده ی چگونگی کار فضاپیما در شرایط واقعی سفرهای فضایی بود. رسیدن شاتل به مدار انجام کارهای مورد نظر و بازگشت بدون خطر به زمین مواردی بود که تحت آزمایش قرار گرفت. پس از فضاپیمای آزمایشی اینترپرایز *کلمبیا* نخستین فضاپیمای کاربردی بود. در چهار پرواز کلمبیا ناسا شاتل را به عنوان یک وسیله پرتاب و اقامتگاهی برای سرنشینان و انتقال محموله به مدار مورد آزمایش قرار داد. در ژوئن ۱۹۸۳ دکتر سالی راید دانشمند فضانورد ناسا نخستین زن آمریکایی بود که با فضاپیمای اس تی اس-۷ به فضا سفر کرد.

 ۴-شاتل فضایی کلمبیا کلمبیا قدیمی ترین نوع مدارپیما در مجموعه شاتل است. در آگوست ۱۹۹۱ بعد از تکمیل ماموریت اس تی اس-۴۰ این فضاپیما به دست کارشناسان بین المللی شاتل در راک ول کالیفرنیا سپرده شد. قدیمی ترین مدارپیما در مجموع در معرض ۱۵۰ اصلاح و تغییر قرار گرفت که شامل افزایش قدرت ترمزها و بهبود گاز چرخ دماغه و حذف ابزارهای اضافه و پرواز و همچنین افزایش سامانه حفاظتی گرمایی بود.

 ۵-شاتل فضایی چلنجر چلنجر در ژوئیه ۱۹۸۲ به جرگه ی سفینه های فضایی بالدار قابل استفاده ی دوباره ناسا پیوست. فضاپیما ۹ ماموریت فضایی رابا موفقیت پشت سر گذاشت تا اینکه در ۲۸ ژانویه ۱۹۸۶ ناسا تلخ ترین حادثه انهدام را تجربه کرد. در آن روز فضاپیمای اس تی اس-۵۱ ال چانجر منفجر شد و تمامی سرنشینان از جمله یک معلم مدرسه که طبق برنامه تصمیم داشت کلاسش را از فضا اداره کند کشته شد. خاطره ی این تراژدی تا مدت ها در ذهن مردم آمریکا باقی ماند و عملا دستاوردها را تحت الشعاع قرار داد. تلفات به ویژه مرگ انسان هایی که فضانورد نبودند دردناک بود. یک گروه کارشناسی کاوش بلند مدتی را در مورد حادثه برعهده گرفت. پس از بررسی کامل برنامه شاتل که شامل طراحی دوباره موتورهای پرتاب سوخت جامد بود که عامل فاجعه بود پرواز شاتل با فضاپیماهای اس تی اس-۲۶ در سپتامبر ۱۹۸۸ از سر گرفته شد. این پرواز امنیت موتورهای پرتاب سوخت جامد را اثبات کرد. شاتل خیلی زود موقعیت قبلی خود را به عنوان وسیله ای سودمند برای کاوش در فضا به دست آورد. هرچند که برای پرتاب ماهواره های نظامی و تبلیغاتی استفاده نشد. از سال ۱۹۸۵ میلادی فضاپیمای ماژلان را به ونوس و فضاپیمای گالیله را به مشتری و همچنین فضاپیمای یولیسس را برای کاوش های خورشیدی پرتاب کرد. شاتل ماهواره های تحقیقاتی بالاتر از جو و رصدخانه ی اشعه ی گاما را که متعلق به تلسکوپ فضایی هابل بود وارد مدار کرد. سرنشینان شاتل هم فعالیت های بسیاری انجام دادند که از جمله می توان به راهپیمایی فضایی در چهار ماموریت حساس برای مرمت و افزایش توانایی های تلسکوپ فضایی هابل اشاره کرد. به خاطر پیروزی ۹۸ درصدی در ماموریت ها شاتل قابل اعتماد ترین سامانه پرتاب گر در خدمات رسانی به همه جای دنیا است. با وجود این روبرو شدن با واقعیت ها در مورد توانایی ها و کاستی های شاتل بسیار ضروری است. پروازهای شاتل بسیار پر هزینه است. هزینه ی هر پرواز ۴۰۰ میلیون دلار تا یک میلیارد دلار است. بسیاری بر این باورند که یک سامانه ی پرتابگر مقرون به صرفه تر باید جایگزین سامانه ی شاتل شود.

۶-شاتل فضایی دیسکاوری دیسکاوری سومین فضاپیمایی است که در مرکز فضایی کندی آماده ی بهره برداری شد. این فضاپیما به خاطر تجربیاتی که در ساخت و آزمایش فضاپیماهای اینترپرایز و کلمبیا و همچنین چلنجر به دست آورد موقعیت بهتری داشت. وزن آن ۳۰۹۱ کیلوگرم کمتر از فضاپیمای کلمبیا بود. این اصطلاحات شامل وزنه ی سربی اضافی برای تخلیه ی بار نیروی محرکه برودتی و کنترل های عقب فضاپیما بود.

۷-شاتل فضایی آتلانتیس آتلانتیس چهارمین فضاپیمایی بود که در مرکز فضایی کندی آماده بهره برداری شد. سفینه فضایی آتلانتیس چندین سفر انجام داد که شامل ماموریت کاوش گر سیاره ای گالیله در سال ۱۹۸۹ و استقرار آزمایشگاه رصد اشعه ی گاما در سال ۱۹۹۱ بود. وزن تهی و خالص آن ۶۸ تن و هنگام نصب موتورهای اصلی حدود ۵/۷۲ است. فضاپیمای آتلانتیس از تجربیاتی که در ساخت و آزمایش فضاپیمای دیسکاوری به دست آوردبهره می برد. تجربیاتی که در فرآیند مدارپیماها به دست آمد باعث صرفه جویی ۵/۴۹ درصدی در وقت انسان شد (در مقایسه با کلمبیا) . بیش تر این کاهش به خاطر استفاده ی بیش تر از پوشش حفاظتی گرمایی در قسمت بالایی بدنه فضاپیما تا دم آن است. در حین ساخت دیسکاوری و آتلانتیس ناسا تصمیم گرفت کارشناسان متعددی داشته باشد تا یک سری قطعات یدکی بسازد و فضاپیما را به تجهیزات متفاوت مجهز کند و هنگام صدمات برخوردی به فضاپیما آن ها را به کار برد. این قرار داد ۳۸۹ میلیون دلار ارزش داشت و شامل قطعات یدکی عقب بدنه ی فضاپیما و وسط بدنه ی فضاپیما و همچنین دو نیمه ی جلویی فضاپیما و دم و سکان عمودی؛ باله ها و قطب های فضایی بود. این قطعات بعدا به فضاپیمای اندور وصل شدند. در کل ۱۶۵ تغییر در مدت ۲۰ ماه بر روی آتلانتیس در کالیفرنیا انجام گرفت.

 

 

 

 

منابع :

 برگرفته از نشریه ی هوا فضا نوشته  حمید رضا شهروی

زمانی که «خیام» تنظیم تقویم خورشیدی را تکمیل کرد

تقویم هجری خورشیدی که مورد استفاده ما ایرانیان است، 6 مارس 1079 میلادی (پانزدهم اسفندماه و روزی چون امروز) توسط حکیم عمر خیام نیشابوری تکمیل شد که به تقویم جلالی معروف گردیده است، زیرا که در زمان حکومت جلال الدین ملکشاه سلجوقی تنظیم شده بود.  

این تقویم دقیق تر از تقویم (خورشیدی) میلادی است، زیرا که عدم دقت آن هر 3770 سال، یک روز است و تقویم میلادی هر3330 سال.

 حجه‌الحق حکیم عمر خیام که در سال 1044 میلادی در نیشاپور به دنیا آمد و در سال 1124 در گذشت نه تنها ریاضی دان و آگاه از علم هیات ( فضا - ستارگان) بود بلکه در فلسفه، پزشکی و شعر نیز شهرت جهانی دارد و رباعیات او که در سال 1839 به انگلیسی ترجمه شده هنوز هر سال تجدید چاپ می شود. آثار دیگر او از جمله «نوروز نامه» و «رساله در وجود» معروفند. عمر خیام با همه علاقه ای که به زادگاهش نیشابور داشت؛ در طول حیات خود چند سفر تحقیقاتی به اصفهان، سمرقند، بخارا و ری کرده بود. وی با این که به کار دولتی علاقه نداشت، دعوت شاه وقت را برای ساختن رصدخانه ری پذیرفت.  http://www.iranianshistoryonthisday.com/farsi.asp

منبع	Parssky.com
نویسنده	جعفر سپهری
کد بایگانی مطلب	1173203672
بیننده	618

زمان

از زمانی که البرت انشتین فرمولهای نسبیت خاص را ارائه کرد بحث های زیادی بر سر درستی و نادرستی آنها بوجودآمد ولی ما می بینیم که این فرمولها امروزه به عنوان نظریه ی تقریبا قطعی پذیرفته شده و در اغلب کتابهای درسی وارد شده اند. 

در این مقاله سعی خواهیم کرد بیش تر در مورد فرمولها صحبت کنیم و زیاد وارد جزئیات و مسائل تکراری نشویم از خوانندگان عزیز دعوت می شود نظرات خود را با ما در میان بگذارند .

از زمانی که البرت انشتین فرمولهای نسبیت خاص را ارائه کرد بحث های زیادی بر سر درستی و نادرستی آنها بوجودآمد ولی ما می بینیم که این فرمولها امروزه به عنوان نظریه ی تقریبا قطعی پذیرفته شده و در اغلب کتابهای درسی وارد شده اند.

این فرمولها اغلب با معادلات ریاضی اثبات می شوند اما قواعدی هندسی هم برای آنها وجود دارند که این موضوع باعث درک راحتر آنها برای عموم می شود.

اولین اثبات و مشهورترین آنها مربوط به فرمول شماره یک است که به صورت واضحی حرکت متحرک A  و نوری که به ناظر B می رسد را نشان می دهد در این فرمول متحرک A  با سرعت V در زمان t با سرعت نزدیک به نور حرکت می کند . در نتیجه زمانی که در لحظه اول از متحرک A به ناظر B می رسد تغییر یافته و بصورت َt نشان داده می شود  همچنین نوری که از متحرک  A سا طع می شود به ناظر با سرعت C  در زمان t  می رسد.

 

 

 

حال با اینکه تحلیل های  ساده می توانیم قواعد کلی تر و جدیدی برای انواع حرکت ها بنویسیم  با توجه به توضیحات فوق می توان یک فرمول کلی تر و راحتر نسبت به فرمول شماره ی 1 بدست آورد که در شکل شماره ی 2 مشخص شده و تقریباً از قواعد بالا پیروی می کند با این تفاوت که نوع حرکت درآن به صورت خط مستقیم است در این فرمول هم متحرک A با سرعت V  و در زمان t  از ناظر B دور می شود که َt هم زمان تغییر یافته ی این حرکت بین دو جسم است .

اما در فرمول سوم بین دو متحرک بررسی شده و کاملاً مشخص است که جمع سرعت های این دو متحرک v2 ,v1   نباید بالاتر از سرعت نور باشد.

و درآخر هم سراغ فرمولهای 4و5 می رویم . در فرمول چهار حرکت یک جسم که می تواند بدون جرم باشد در سرعت های بالاتر از نور بررسی و رسم شده است . دراین فرمول متحرک A با سرعت بالاتر از نور از ناظر B دور می شود اما چون متحرک A  سرعتش از سرعت نور بیشتر است نور رسیده از َA  به B  اندکی دیرتر از مکانی که A   بوده به ناظر می رسد در نتیجه برای بر قراری فرمول باید َct  را با ct  جمع کرده و برابر vt  قرار دهیم .

از معکوس این فرمول هم می توان برای تفسیر ذراتی استفاده کرد که در سرعت های بالای نور حرکت می کنند یعنی طبق این فرمول می توان پیش بینی کرد که ذرات بدون جرمی وجود دارند که در شرایطی خاص ممکن است سرعتشان به سرعت نور نزدیک شود و د ر حقیقت سرعت آنها کاهش یافته به محدوده سرعت نور نزدیک می شوند که دراین حالت این ذرات دارای جرم حرکتی خواهند شد و ممکن است ما بتوانیم وجود آنها را ببینیم البته رفتن به بالای سرعت نور کار غیر ممکنی نیست و این سرعت در واقع دراین فرمولها به عنوان یک ثابت در نظر گرفته شد. چون به تازگی دانشمندان توانسته اند سرعت نور را از مقدار پذیرفته شده ی آن افزایش دهند اگر دقت کرده باشیم میان فرمول شماره ی 2 و 4 نوع اتساع زمانی در سرعت نور بر قرار می شود . یعنی وقتی جسم به سرعت نور نزدیک می شود زمان برای آن کند شده و جرمش افزایش می یابد . درنقطه ی مقابل آن هم ذره ای است که سرعت آن کاهش یافته به سرعت نور نزدیک می شود با کند شدن زمان و افزایش جرم مواجه می شود.

منبع	ParsSky.com
نویسنده	امین محمود نژاد
کد بایگانی مطلب	1178704974
بیننده	490

درخشندگی سطحی

درخشندگی سطحی را می توان میزان درخشندگی جسم بر واحد مساحت آن تعریف کرد یا به عبارت دیگر آن را میتوان قدر ستاره بر مجذور دقیقه یا ثانیه قوسی بیان کرد.بیشتر کهکشان های قابل رصد توسط آماتورها دارای درخشندگی سطحی ای در حدود 13.5 هستند که به این معناست که هر دقیقه قوسی مربع از یک کهکشان به روشنی یک ستاره قدر 13.5 است.برای درک بهتر میزان نور آن بهتر است تلسکوپتان را به سوی یک ستاره قدر 13.5 نشانه روید و سپس آن را طوری فوکوس کنید که به اندازه ی یک دقیقه قوس کشیده شود.برای پیدا کردن اجرام در چشمی تلسکوپ باید به یاد داشته باشید که بیشتر اجرام قابل توجه اعماق آسمان دارای درخشندگی سطحی ای در حدود 12.5 اند.

مفهوم درخشندگی سطحی بسیار ساده است و می توان آن را با این مثال ساده به خوبی توضیح داد.فرض کنید که شما نور چراغ قوه را روی دیوار انداخته اید،این کار باعث ایجاد دایره ای از نور با اندازه و درخشندگی مشخصی خواهد شد.اکنون چند قدم از دیوار فاصله بگیرید،متوجه خواهید شد که چگونه دایره ی نور بزرگ تر می شود در حالی که درخشندگی آن به طور قابل توجه ای کاهش می یابد.این آزمایش ساده نشان می دهد که اگر چه مجموع نور خروجی از چراغ قوه ثابت باقی مانده است اما درخشندگی سطحی آن (دایره ی نور روی دیوار) به دلیل میزان نوری که اکنون بر سطح بزرگتری پراکنده شده است کاهش یافته است.

تجربه ی عملی دیگری که برای درک بهتر درخشندگی سطحی با کمک تلسکوپتان می توانید انجام دهید این است که تلسکوپ را به سوی یک ستاره ی نسبتا پر نور نشانه روید و سپس شروع به تغییر فوکوس تصویر کنید، متوجه خواهید شد که هر چه ستاره بیشتر و بیشتر از فوکوس خارج می شود بزرگ تر و کم نور تر می شود ، در نهایت به این نتیجه می رسید در حالی که تصویر ستاره در میدان دید بسیار بزرگ است تقریبا غیر قابل مشاهده است.البته قدر ستاره هیچ تغییری نکرده است بلکه فقط درخشندگی سطحی آن را با پراکنده کردن مجموع نور آن در یک ناحیه بزرگ تر کاهش داده ایم. 

  M57 و M31 از پشت چشمی تلسکوپ

 

فهرست مسیه چندین جرم مشکل به دلیل درخشندگی سطحی کم آنها دارد که رصدگران پس از گذراندن مدت زمانی در پشت چشمی به مشکل بودن آنها معترف می شوند.به طور مثال M74 که توسط بسیاری از رصد گران به عنوان مشکل ترین جرم مسیه نام برده می شود،از قدر نسبتا درخشان 9.4 است اما به دلیل اندازه 12*12 دقیقه قوسی آن ،درخشندگی سطحی آن حدود 14.2 است و این به این معنی است که هر دقیقه قوس مربع از مساحت آن به روشنی یک ستاره قدر 14.2 است.برای مقایسه،NGC4431 که یک کهکشان قدر 12.9 در صورت فلکی سنبله با اندازه ی کوچک 1.0*1.7 دقیقه قوس را در نظر بگیرید که اندازه ی کوچک آن درخشندگی ظاهری آن را به 13.5 می رساند که پرنورتر از M74 است!

بنابراین بسیاری از اجرام مسیه و فهرست NGC هستند که دارای قدر کمی هستند اما به دلیل اندازه کوچکشان دارای درخشندگی بالایی اند.مثالی دیگر در این رابطه،سحابی حلقه،M57،در صورت فلکی شلیاق است.این سحابی سیاره ای قدر 9 تنها 1.0*1.3 دقیقه قوس است و به خاطر مجموع نور خروجی که در ناحیه کوچکی متمرکز شده است از درون تلسکوپ به خوبی قابل مشاهده است.اکنون M57 را با سحابی هلیکس NGC7293 در صورت فلکی دلو مقایسه کنید.در ابتدا ممکن است این طور به نظر آید که سحابی هلیکس به خاطر قدر 6.3 اش نسبت به M57 آسانتر مشاهده خواهد شد اما بعد از چک کردن اندازه نسبتا وسیع آن که 12*16  دقیقه قوس است در می یابیم که رصد آن بسیار مشکل است و نیاز به آسمانی بسیار تاریک خواهد بود.

آیا تمام مطالب بالا به این معناست که می توان داده های قدر یک جرم را نادیده گرفت و تنها به درخشندگی سطحی آن متکی بود؟متاسفانه موضوع به این سادگی نیست و احتمالات مختلفی در میان است.یک کهکشان ممکن است بسیار وسیع باشد که به این معناست که باید در انتظار درخشندگی سطحی کمی باشیم اما کهکشان ممکن است دارای هسته ای بسیار پرنور باشد و این نشان می دهد که اگر چه ما برای دیدن تمام کهکشان کار دشواری خواهیم داشت اما قادر به تشخیص آن به خاطر هسته ی درخشانش خواهیم بود.یک مثال جالب در این مورد M31 کهکشان امراة المسلسله است که دارای قدر  3.4 است اما درخشندگی سطحی آن به دلیل اندازه 140*178  دقیقه قوسی آن تنها 13.5 است.

 

 

 

آنچه در این مقاله آمده است تنها یک توضیح مختصر در باب درخشندگی سطحی است زیرا که بحث در این باره بسیار پیچیده است و حتی شامل واکنش های مختلف  چشم انسان در برابر نور در طول موج ها و رنگ های متفاوت است.بنابراین اگر کسی از شما خواست که UGC9749 که یک کهکشان از قدر 10.9 در دب اصغر است را پیدا کنید بدون اطلاع از درخشندگی سطحی آن حتی به فکر سوار کردن تلسکوپتان هم نیافتید زیرا این جرم به ظاهر ساده دارای درخشندگی سطحی 17.8 است!

 سایت نویسنده مقاله : www.astrobuysell.com