فرهنگ و تاريخ | سرگرمي | نيازمنديها | مذهبي | اقتصادي | خانواده و اجتماع | هنر | اخبار | ورزش | کامپيوتر | گردشگري | صنعت و دانشگاه | صفحه اصلي

صفحه اول بخش هوا فضا
دانشگاه ها و اساتيد هوا فضا
آموزش علوم رشته هوا فضا
آموزش نرم افزارهاي هوا فضا
مراکز تحقيقاتي رشته هوا فضا
پروژه هاي تحقيقاتي هوا فضا
رده بندي سايتهاي هوا فضا
آشنايي با متخصصين هوا فضا
بانک مقالات رشته هوا فضا
پايان نامه هاي دانشجويي
مجلات و نشريات هوا فضا
گالري عکس نجوم و فضا
 
 

عنوان: پرتاب شاتل به فضا

نويسنده: لنا سجاديفر

منبع اطلاعاتي: www.iranika.ir

عکس
 

 

گالري تصاوير

 

- - - - -

   
 
 

نيروي شديد گرانش بزرگترين مشکل براي ماموريتهاي فضايي است. يک فضاپيما در شرايط خاصي از سرعت و جهت به فضا فرستاده مي شود.

گرانش به هرچيزي بر روي زمين وزن مي دهد و منجر به سقوط اشيا به سمت زمين مي شود. در سطح زمين شتاب گرانش با g شناخته مي شودکه حدود 10 متر در ثانيه است.
يک راکت قدرتمند به نام پرتابگر به فضا پيما کمک مي کند تا بر نيروي گرانش غلبه کند. همه پرتابگرها داراي حداقل دو واحد راکت مي باشند. بخش اول بايد فشار لازم براي جدا شدن از سطح زمين را تامين کند. براي اين کار فشار اين پايه بايد متجاوز از وزن کل پرتابگر و فضاپيما باشد.
پرتابگر اين فشار را با سوزاندن سوخت و خارج کردن گاز ناشي از آن به دست مي آورد. سوخت موتور اين راکت ها ترکيب
مخصوصي است به نام پروپلنت (propellant). اين سوخت ترکيبي از سوخت جامد، مايع و اکسيژنه) ماده اي که اکسيژن لازم براي سوخت را در فضا تامين مي کند( مي باشد. معمولا از اکسيژن مايع به عنوان اکسيژنه استفاده مي شود.
به حداقل شتاب لازم براي غلبه بر گرانش و ماندن در مدار، شتاب مداري مي گويند. اين شتاب حدودا g3 يعني سه برابر شتاب گرانش است. يک پرتابگر معمولا ظرف 9 دقيقه به اين شتاب مي رسد. در يک ارتفاع 190 کيلومتري (120 مايل)، سرعت لازم براي اينکه يک فضاپيما شتاب مداري داشته باشد و در مدار بماند حدود 8 کيلومتر (5 مايل) در ثانيه است.
بيشتر راکت ها توسط يک وسيله نقليه به سکوي پرتاب آورده شده و سپس در مکان مناسب خود قرار مي گيرند. در اين هنگام پروپلنت از طريق لوله هايي مخصوص وارد محفظه سوخت راکت مي شود.
:

شاتل فضايي
ايالات متحده
58 متر

اطلس 5
ايالات متحده
60 متر

تيتان 4
ايالات متحده
51 متر

 

در لحظه پرتاب، موتورهاي راکت واحد يک روشن مي شوند تا زمانيکه نيروي فشارهاي ترکيب شده موتورها از وزن راکت بيشتر شود. اين نيرو منجر به جدا شدن پرتابگر از سکوي پرتاب مي شود. چنانچه پرتابگري داراي چند واحد راکت باشد، راکت واحد يک پس از چند دقيقه سوخت خود را به پايان رسانده و از پرتابگر جدا مي شود. در اين هنگام راکت واحد دو شروع به کار مي نمايد و چند دقيقه بعد سوخت آن نيز به اتمام رسيده و جدا مي شود. در صورت لزوم يک واحد کوچک راکت ديگر نيز روشن مي شود تا شتاب مداري به دست ايد.
پرتاب شاتل فضايي کمي با آنچه گفته شد متفاوت است. شاتل علاوه بر موتورهاي اصلي راکت، موتورهاي شتاب دهنده ديگري به نام بوستر(booster) با پروپلنت
جامد دارد که باعث سوخته شدن پروپلنت مايع است.
نيروهاي حاصله از بوسترها با نيروي موتورهاي اصلي ترکيب شده و منجر به جداشدن پرتابگر از سکو مي گردد. حدود دو دقيقه پس از پرواز، بوستر ها از شاتل جدا شده و توسط پاراشوت (چتر نجات) به زمين برمي گردند. موتورهاي اصلي همچنان مشغول به کار باقي مي مانند تا زمانيکه شاتل تقريبا به شتاب مداري رسيده باشد. پس از آن موتورهاي کوچکي شاتل را در شتاب مداري نگه مي دارند.
براي رسيدن به مداري مرتفع تر، يک فضاپيما به راکت ديگري براي افزايش سرعت نياز دارد. زمانيکه سرعت فضا پيما 40% بيش تر از شتاب مداري باشد، اصطلاحا به شتاب فرار دست پيدا مي کند، يعني سرعت لازم براي رهايي از گرانش زمين.
بازگشت به زمين با مشکل سرعت بسيار بالاي فضاپيما و پايين آوردن اين سرعت همراه است. براي انجام اين کار، يک فضا پيما که گردش مداري دارد، از موتورهاي کوچکي براي تغيير مسير به سمت اتمسفر زمين استفاده مي کند. به اين عمل خروج از مدار و يا دي اربيت (de-orbit) گفته مي شود. فضاپيماهايي که از ماه و يا سيارات ديگر به زمين باز مي گردند نيز جهت خود را به سمت اتمسفر تغيير مي دهند. مقاومت هوا در اين ناحيه به صورت قابل توجهي از سرعت فضاپيما مي کاهد.
 

Long March 3B
چين
55 متر

H-IIA
ژاپن
53 متر

PSLV
هند
44 متر

 

 

در شرايطي که سرعت فضاپيما هنگام ورود به اتمسفر بسيار زياد است، مولکول هاي هوا نميتوانند با سرعت لازم از مسير فضاپيما بگريزند. در عوض آنها در مقابل فضاپيما تبديل به توده اي بسيار فشرده مي شوند. اين فشار بسيار زياد دماي هوا را تا بيشتر از 5500 درجه سانتيگراد (يعني داغ تر از سطح خورشيد) مي رساند. دماي به وجود آمده مي تواند فضاپيمايي بدون عايق را ظرف چند ثانيه بسوزاند.
صفحات عايق ساخته شده از الياف کوارتز که به بدنه برخي از فضاپيماها چسبانده مي شود عايق مناسبي براي اين دما مي باشد. سيستم هاي خنک کننده اي نيز ممکن است به کار روند. اخيرا فضاپيمايي داراي عايق هايي بود که گرما را لايه به لايه تبديل به بخار و سپس جذب مي نمود.
اغلب مردم تصور مي کنند که گرم شدن فضاپيما ها به دليل اصطکاک و سايش آنها با هوا مي باشد. از لحاظ علمي اين باور صحيح نيست. هوا بسيار نازک است و سرعت برخورد آن با فضاپيما به قدري ناچيز است که نمي تواند مسبب اصطکاک زيادي باشد.
درمورد فضاپيما هاي بدون سرنشين يا کاوشگرها، نيروي کاهش سرعت مي تواند بين g60 تا g90 در مدت زمان 10 تا 20 ثانيه باشد. شاتل ها براي ورود به اتمسفر از بالهاي خود استفاده مي کنند زمان کاهش سرعت بيش از 15 دقيقه و اندازه آن g2/11 است.
هنگاميکه فضاپيما بيشتر سرعت خود را از دست داد، آزادانه در هوا به سمت پايين مي ايد. پاراشوت ها در اين هنگام سرعت را باز هم کمتر مي کنند همينطور ممکن است براي يک فرود آرامتر در آخرين ثانيه ها، يک راکت کوچک را روشن نمود. شاتل ها با استفاده از بالهاي خود مي توانند تا يک بزرگراه و يا فرودگاه پرواز و در آنجا فرود ايند. کپسول هاي فضايي اوليه ايالات متحده براي فرود از بالشتک هاي آب استفاده مي کردند و آن را به درون اقيانوس مي انداختند.
 

سويوز U
روسيه
50 متر

ارين 5
اروپا
51 متر

پروتون
روسيه
55 متر

 

 

 

 

 

گروه علمي فدک

کليه مطالب ارسالي با نام اشخاص و ذکر منبع در اين سايت درج مي شود

راهنما  |  آمار سايت  |  درباره ما  |  تماس با ما  |  نظر خواهي  | آرشيو  |  عضويت در سايت