زندگی در فضا

بارزترین اختلاف زندگی در زمین و فضا بی وزنی است، که بر کلیه شئون زندگی مسافر تأثیر می‌گذارد. برخی می‌گویند که محدود بودن در مکان کوچکی نظیر ایستگاه میر به مدت طولانی می‌تواند مشکلاتی پدید آورد. برای راحتی بیشتر ایستگاه فضایی میر با رنگهای آرامش بخش تزئین شده است. ساکنان میر تا حدودی زندگی خصوصی و اتاقکهایی برای استراحت دارند. کتاب و موسیقی در اختیارشان قرار می‌گیرد و برای تماشای زمین دریچه‌ای دارند. سفینه‌های تدارکاتی نامه و هدایای خانواده‌هایشان و کالاهای تجملاتی نظیر میوه تازه به ایستگاه می‌آورند.

خوردن

تمام غذایی که در فضا خورده می‌شود، از زمین برده می‌شود و برای کاهش وزن سفینه ، اکثر آن خشک و در بسته‌های مجزا بسته بندی می‌شود. غذا آب گرفته می‌شود، یعنی قبل از خوردن غذا باید به آن آب افزود، سپس غذا در اجاقی گرم می‌شود. غذاهای کنسروی نیز خورده می‌شوند. برای نوشیدن ، فضانوردان باید مایعات را با نی از بطری یا فنجان در دار بنوشند. بدون در پوش ، مایعات به بیرون شناور می‌شوند.

نرمش

نرمش عضلات قائم نگهدارنده بدن در زمین ضروری است. بدون نرمش ممکن است فضانورد آنقدر تضعیف شود که در بازگشت به زمین پس از مأموریتی طولانی نتواند بایستد.

خواب

در فضا فضانوردان برای خواب احتیاجی به تخت ندارند، در عوض از کیسه خواب استفاده می‌کنند. این کیسه‌ها به دیوار متصل می‌شوند تا مانع حرکت و برخورد آنها به اجسام دیگر شوند. اگر دست فضانوردان بسته نشود، شناور می‌شوند. بنابراین به هنگام خواب دست و پایشان بسته می‌شود. در محیطی بی وزن فراز و نشیب نیست، بنابراین فضانوردان می‌توانند در هر زاویه‌ای بخوابند. سفینه‌ها پر سر و صدا هستند، بنابراین برخی از فضانوردان برای کسب آسایش و آرامش گوشی می‌گذارند.
در روزهای اولیه پرواز فضایی ، فضانوردان از گروه نخبه خلبانان آموزشی نظامی انتخاب می‌شدند. فضانوردان آینده باید تحصیلات عالی ، معمولا دارای مدرک تحصیلی علوم یا مهندسی می‌داشتند. آنها همچنین باید فوق العاده ورزیده بودند و قبل از پذیرش برای آموزش تحت معاینات پزشکی و روانی قرار می‌گرفتند. فضا نوردان باید شتابهای بالایی را در خلال پرتاب یا بازگشت تحمل می‌کردند، بنابراین دستگاههای مخصوصی برای آزمودن آنها ساخته شد. فضانوردان همچنین به طراحان و مهندسان سازنده سفینه در کار ساخت آن یاری می‌رساندند.

آموزشهای نوین

کماکان فضانوردان باید در علوم پایه ، مهندسی یا پزشکی تحصیلات عالی داشته باشند. بسیاری از خلبانان از نیروی هوایی انتخاب می‌شوند و در میان خدمه متخصصانی هستند که برای انجام آزمایشها تعلیم می‌بینند. سفر با شاتل فضایی آنها را در معرض شتابهای سفینه‌های سابق قرار نمی‌دهد، ولی باید همچنان ورزیده باشند. در هواپیماهایی به نام ستاره تهوع آور آنها برای مدتی کوتاه بی‌وزنی را تجربه می‌کنند.
تا کنون هیچ نشانه‌ای از حیات در نقاط دیگر منظومه شمسی نیافته‌ایم، ولی می‌دانیم که میلیاردها ستاره و سیاره دیگر وجود دارند. بسیاری از این ستارگان شبیه خورشید هستند و می‌دانیم که حتی شاید یکی از آنها سیاراتی نظیر منظومه شمسی داشته باشد. تلسکوپهای نوری آنقدر قوی نیستند که سیاره دیگری را مثل زمین ببینند، ولی می‌توانند غبار اطراف ستارگان را که شاید محل تشکیل سیارات باشند، ببینند.
گروهی از دانشمندان به نام کاوش هوش فرازمینی (ستی) در جستجوی زندگی هوشمند در نقاط دیگر کهکشانمان هستند. آنها با بشقابهای رادیویی علائم رادیویی را جمع آوری و با رایانه تجزیه می‌کنند. رایانه‌ها می‌توانند علائم مصنوعی را شناسایی کند.

بی وزنی

در مدار به محض خاموش شدن موتورهای اصلی ، فضانوردان دچار وضعیت بی وزنی ظاهری می‌شوند. در زمین ما از وزنمان آگاهیم، زیرا فشار رو به بالای هر چیزی که بر رویش ایستاده‌ایم مانع کشش رو به پایین جاذبه بر بدنمان می‌شود. در فضا ، فضاپیما و سرنشینانش تحت تأثیر جاذبه مرتبا بسوی زمین کشیده می‌شوند. فضانوردان که چیزی مانع سقوطشان نمی‌شود، درون سفینه شناور می‌شوند.

بی وزنی در فضا

در مدار ، سقوط فضاپیما و سرنشینانش بسوی زمین به همراه حرکت رو به جلوی فضاپیما باعث ایجاد مسیر مداری منحنی شکل می‌شود. در مدار فضانوردان احساس می‌کنند بسوی زمین سقوط آزاد می‌نمایند و بی وزنند. هنگام بر خاستن فضاپیما ، شتاب باعث می‌شود فضانوردان خود را سنگینتر احساس کنند.

کار کردن در فضا

فضانوردان همواره در فضا پرکارند. شاتل فضایی آمریکا و ایستگاه فضایی میر برای فضانوردان محل انجام آزمایشات فراوانی می‌باشند تا در مدار انجام دهند. فضانوردان برای رصد فضا از تلسکوپ و برای عکسبرداری از زمین از دوربین استفاده می‌کنند، آنها همچنین باید سفینه را نگهداری و نظافت کنند. اولین ایستگاههای فضایی بصورت یک قطعه پرتاب می‌شدند، اما فضانوردان با افزودن واحدهای جدید به ساختار فعلی ، آن را گسترش می‌دهند. ایستگاه پیشنهادی آلفا در مدار توسط فضانوردان مونتاژ می‌شود و قطعاتش با سفینه به فضا برده می‌شوند.
سرنشینان شاتل فضایی برای برگرداندن و تعمیر ماهواره‌ها می‌توانند در مداری کوتاه با ماهواره ملاقات کرده ، با بازوی قابل تنظیم آن را بگیرند و برای تعمیر در مخزن محموله قرار دهند. در سال 1984، فضانوردان شاتل با گرفتن ماهواره‌های و ستار 6 و پالاپا ب 2، آنها را برای تعمیر به زمین آوردند. برخی از ماهواره‌ها قطعاتی دارند که به راحتی در فضا تعویض می‌شوند. در سال 1993، یک شاتل بسوی تلسکوپ فضایی هابل در مدار رفته ، صفحه‌های خورشیدی آنرا تعویض نمود و آینه‌های آن را اصلاح کرد.

انجام آزمایش

اکثر آزمایشهای فضا درباره خواص بی وزنی وکاربردهای احتمالی آن است. فضانوردان مرتبا بدنشان را آزمایش می‌کنند تا ببینند چگونه انسان به زندگی در محیط بی وزن واکنش نشان می‌دهد. موجوداتی که همسفر انسان به فضا بوده‌اند عبارتند از:حشرات ، قورباغه ، مارمولک ، بچه قورباغه ، موش و عنکبوت. رشد و رفتار آنها در مدار مورد مطالعه قرار می‌گیرد. هدف آزمایشات پرورش گیاهانی جهت تأمین غذای مجتمعهای فضایی احتمالی در آینده است. متأسفانه تا کنون این آزمایشها ناموفق بوده‌اند.

تولید در شرایط جاذبه خفیف

اگر چه تولید مواد در فضا هنوز در مراحل آزمایشی است، تأیید شده است که جاذبه خفیف می‌تواند برای برخی از فرآیندها مفید باشد. در زمین جاذبه جریانهای کنوکسیون را پدید می‌آورد که مایعات سردتر یا سنگینتر را به پایین می‌کشد. در شرایط جاذبه خفیف ، این جریانها پدید نمی‌آیند و بنابراین می‌توان به آسانی بلورهای بزرگتر و خالصتر برای برخی از اجزای الکترونیکی تولید کرد. در زمینه تهیه آلیاژ و تولید دارو آزمایشهایی صورت گرفته تا مزایای جاذبه خفیف مطالعه شود، اما تولید کالا در فضا تا هنگام کاهش هزینه سفر فضایی مقرون به صرفه نیست.

لباس فضایی

در خارج از محیط محافظ سفینه فضایی ، فضانورد باید برای زنده ماندن لباس فضایی بپوشند. چنان لباسهایی تضمین می‌کنند که فشار مناسب بر بدن فضانورد حفظ می‌شود. بدون این فشار بر بدن ، فضانورد می‌میرد، زیرا گازهای جریان خون در شریان حبابهای مرگباری را تشکیل می‌دهند. کپسول اکسیژن کافی را تأمین می‌کند تا فضانورد عادی تنفس کند، لایه خارجی لباس برای حفاظت فضانورد از ذرات متحرک در فضا محکم است. شیشه کلاه خود از جشمها در برابر تشعشع ماوراء بنفش خطرناک خورشید محافظت می‌کند. میکروفونها و گوشیهای داخل کلاه به فضانورد امکان ایجاد تماس با خدمه یا مرکز هدایت زمینی را می‌دهد.

مجتمعهای فضایی

شاید انسانها در آینده مجبور نباشند برای همیشه در زمین زندگی کنند. آنها می‌توانند در مجتمعهای فضایی مستقر در ماه ، یا سیاره‌ای دیگر نظیر مریخ یا شهرهای فضایی که در مدار قرار دارند زندگی کنند. هیچ جای دیگر منظومه شمسی شرایط زیستی زمین را ندارد، بنابراین مجتمعهای فضایی باید محیطی مصنوعی بسازند تا انسانها براحتی زندگی و کار کنند. نیازهای اولیه هر اجتماعی هوا برای تنفس ، آب و غذا و نیروی لازم برای اداره مجتمع است. مجتمعهای بزرگ دایمی فضایی نمی‌توانند برای تأمین آن نیاز ها به زمین متکی باشند، بنابراین هر شهرک فضایی باید کاملا خودکفا باشد.

کار بر روی ماه

سنگهای ماه سرشار از مواد خام مفیدند و می‌توانند در آینده نیاز زمین یا ایستگاههای فضایی را تأمین کنند. مجتمعهای مستقر در ماه می‌توانند مواد سنگهای آن را استخراج کنند. سپرهای فضایی می‌توانند شهابها را به دام اندازند، زیرا آنها نیز از مواد خام غنی هستند. شاید اولین مجتمع ماه پیرامون یک رصدخانه احداث شود. ماه بخاطر نداشتن جو که دید تلسکوپ را تار می‌کند و مانع دیدن اشکال نامرئی تشعشع نظیر اشعه ایکس می‌شود، برای ستاره شناسی مکان مطلوبی است. می‌توان تلسکوپهای بزرگتری نسبت به زمین ساخت، زیرا عدسیها با جاذبه ضعیفتر ماه مختل نمی‌شوند.

مشکلات پزشکی

در شرایط ظاهرا بی وزن سفینه ، بدن انسان دچار تغییرات اندکی می‌شود. ستون فقرات تا 2.5 سانتیمتر افزایش می‌یابد، ضربان قلب کند می‌شود، مایعات بدن بیشتر می‌شوند و در نتیجه چهره چاقتر و سر سنگینتر به نظر می‌آید. عضلاتی که بدن را در زمین قائم نگه می‌دارند، در فضا کاربردی ندارند و ضعیف می‌شوند. استخوانها برخی از کلسیم تقویت کننده شان را از دست می‌دهند. با کمک تمرین منظم درخلال پرواز فضایی ، بدن بعد از بازگشت به زمین به حالت عادی باز می‌گردد. فضا زدگی که مشابه تهوع ناشی از سفر است، نیز بر مسافران فضایی اثر می‌گذارد.

راه پیمایی در فضا

فضانوردان برای تعمیر سفینه ، انجام آزمایش و تعمیر ماهواره سفینه‌شان را ترک می‌کنند، پوشیدن لباس فضایی ضروری است. طنابی به فضانوردان متصل می‌شود تا در فضا شناور نشوند. باید همه ابزارها را بست و گرنه بصورت زباله‌های فضایی پیرامون زمین شناور می‌شوند. فضانوردان شاتل فضایی با استفاده از انتهای بازوهای قابل تنظیم سکویی می‌سازند تا به هنگام کار ثابت بایستند. بخاطر آنکه آنها بی‌وزنند، همه حرکات فضا نوردان آنها را در جهت مخالف به درون فضا می‌راند، بنابراین آنها بوسیله طناب به سفینه شان متصل می‌شوند.

واحد مانور سرنشین دار

یک بسته دارای موتور جت متصل شونده به لباس فضایی به نام واحد مانور سرنشین دار 24 دهانه دارد که گاز نیتروژن را به بیرون می‌دهند و باعث حرکت فضانورد در هر جهتی می‌شوند. دسته‌های روی آستین سرعت و جهت فضانورد را تنظیم می‌کنند، می‌توان مخزن نیتروژن را در شاتل فضایی پرکرد. با پوشیدن این بسته فضانوردان می‌توانند به راحتی در خارج شاتل حرکت کرده ، به تعمیر ماهواره‌ها بپردازند.

رکوردهای اقامت در فضا

با افزایش تدریجی طول مأموریتها برای مشاهده چگونگی تأثیر بی وزنی بر بدن انسانها در دوره‌های طولانی‌تر ، اولین رکوردهای اقامت در فضا شکسته می‌شد. به منظور مهیا شدن برای برنامه آپولو ، لازم بود که معلوم شود که آیا فضانوردان می‌توانند برای سفر رفت و برگشت به ماه دوام کافی بیاورند. درسال 1965، مأموریت جمینی 5 نشان داد که این امر امکان پذیر است.
حالا دیگر فضا نوردان روس آنقدر در فضا مانده‌اند که می‌توانند به مریخ ، مقصد احتمالا بعدی انسان ، سفر کنند. از سال 1973 که فضانوردان آمریکایی رکورد 84 روزه اقامت در اسکای لاب را ثبت نموده‌اند، آمریکا دیگر ایستگاه فضایی نداشته است. بنابراین روسها صاحب تازه‌ترین رکورد اقامت در فضا هستند که در خلال سفر به ایستگاههای فضایی سالیوت و میر به ثبت رسانده‌اند.

مرکز هدایت زمینی

هر فضاپیما ، کاوشگر و یا ماهواره در حال فعالیتی باید با مرکز هدایت زمینی در ارتباط باشد. فضاپیماها برای در جریان گذاشتن مرکز هدایت زمینی از کارهای عادی خود ، علایمی را به این مرکز مخابره می‌کنند. در ضمن مرکز فضایی مربوطه نیز دستورات لازم در مورد مسیر حرکت و دیگر عملیات فضاپیما را برای آن می‌فرستد. در زمان پرتاب ، فضاپیما از پایگاه پرتاب هدایت می‌شود، اما به محض قرار گرفتن فضاپیما در فضا ، مرکز اصلی هدایت زمینی هدایت آن را بر عهده می‌گیرد. مراکز کوچکتر برقراری ارتباط با فضاپیما در سراسر جهان پراکنده‌اند. این مراکز ارتباط 24 ساعته را با فضاپیما میسر می‌کنند. همچنین ماهواره‌های مخابراتی می‌توانند علایم را از فضاپیما گرفته و به نزدیکترین مرکز هدایت زمینی بفرستند.

مرکز فضایی کندی

شاتلهای فضایی ، آپولو و اغلب ماهواره‌ها و کاوشگرهای فضایی آمریکا از مرکز فضایی کندی در فلوریدا (کیپ کاناورال) ، به فضا پرتاب شده‌اند.این مرکز اکنون صاحب 2 سکوی پرتاب برای شاتلهای فضایی ، 2 سکو برای پرتاب ماهواره‌ها و یک بند فرود برای نشستن شاتلهای فضایی است. تجهیز شاتل در آشیانه‌های بزرگی صورت می‌گیرد. پایگاه نیروی هوایی واندنبرگ در کالیفرنیا یکی دیگر از مهمترین پایگاههای فضایی آمریکا محسوب می‌شود. ماهواره‌های نظامی و آنهایی که در مدارهای قطبی قرار می‌گیرند، از این پایگاه به فضا پرتاب می‌شوند.

سکوهای پرتاب

بایکونور در قزاقستان محل پرتاب تمام پروازهای سرنشین دار روسیه است. از این همچنین برای پرتاب ماهواره‌های زیادی استفاده می‌شود. موشکها در آشیانه‌ها ، موشکها را در مقابل شرایط جوی نامناسب از هوای بسیار سرد گرفته تا هوای بسیار گرم محافظت می‌کنند. سکوهای پرتاب شمالی در پلستک روسیه شلوغترین پایگاه پرتاب در جهان بوده‌اند. از 14 سکوی این پایگاه پرتاب ، ماهواره‌های نظامی زیادی به فضا پرتاب شده‌اند.
منبع: دانشنامه رشد
/خ