سير ی در فضانوردي
نويسنده: جعفر شيخ‌الاسلام
از آرزوهاي اوليه‌ي بشر اين بود كه بتواند مانند پرندگان پروزا كند به دنبال اين هدف ابتدا از بالون‌هايي كه پوشش آن از پارچه‌اي غيرقابل نفوذ بود استفاده كرد و درون آن‌ها را از گازهاي سبك‌تر از هوا پر نمود و به آسمان صعود كرد.
اما اين نوآوري با خواست او فاصله‌ي زياد داشت. لنگلي Langley منجم آمريكايي بود كه در زمينه‌اي آئروديناميك هم تحقيقات جالبي به‌عمل آورده بود، نحوه‌ي تأثير هوا بر بال‌ها و نيز چگونگي تغيير اين تأثير را با شكل بال هواپيما دقيقاً مورد بررسي قرار داده بود لكن در ساختن هواپيما دستخوش اشتباهاتي گرديد به‌ويژه در زمينه‌ي قدرت و مقاومت مواد ساختماني كه به‌كار برده خطاها فاحش بود. از اين‌رو نتوانست هواپيمايي قابل استفاده و كارآمد بسازد. او در طي تحقيقات خود پنجاه‌هزار دلار از دولت كمك مالي دريافت كرده بود اما نتيجه‌ي كارش رضايت‌بخش نبود. به‌همين علت روزنامه‌ي نيويورك‌تايمز در يك سرمقاله‌ي بسيار انتقادي نوشت صرف وجوه ملي در راه تحقق بخشيدن به يك رؤياي واهي كاري احمقانه است و در همين مقاله اشاره كرده بود كه بشر تا هزار سال ديگر قادر به پرواز نخواهد بود. فضا را 9 روز پس از انتشار اين مقاله برادران رايت Wright به‌نام‌هاي اورويل و ويلبر با استفاده از تجارب ليلينتال Lilienthal توانستند نخستين پرواز موفقيت‌آميز خود را در هوا انجام دهند. ليلينتال مهندس آلماني مانند بسياري از مردان در رؤياي پرواز در آسمان‌ها بود، او پرواز پرندگان را منبع الهام خود قرار داده بود و مي‌كوشيد همان اصول را براي پرواز انسان معمول دارد و براي آن‌كه نيازي به بر هم زدن بال‌ها نداشته باشد، همان دامي كه براي بسياري از مخترعان وجود داشت خود را به انجام پروزا با هواپيماي بي‌موتور قانع ساخت تا در آخرين سال‌هاي قرن 19 اولين پرواز خود را با هواپيماي بدون موتور صورت داد. طولي نكشيد اين‌گونه پرواز‌ها به‌صورت رايج‌ترين ورزش هواپيمايي دهه‌ي آخر قرن 19 درآمد. همان‌طور كه يك قرن قبل صعود با بالون يك نوع تفريح به‌حساب مي‌آمد. ليلينتال صدها بار اين كار را با موفقيت انجام داد اما يك‌بار كه سرگرم آزمايش سكان هواپيما بود بر زمين سقوط كرد و درگذشت. اگر او 7- 8 سال ديگر زنده مانده بود پرواز برادران رايت را به چشم مي‌ديد. برادران رايت هيچ‌كدام تحصيلات دانشگاهي نداشتند ولي نشان دادند در سايه‌ي استعداد و پشتكار مي‌توان مهم‌ترين كارها را انجام داد.
اورويل برادر كوچك‌تر قهرمان دوچرخه‌سواري بود و با برادر بزرگ‌تر خود ويلبر يك كارگاه تعمير دوچرخه به‌وجود آورده بودند. آن‌ها با توجه به ذوق مكانيكي كه داشتند و با احتراز از خطاها و اشتباهات ليلينتال در صدد ساخت هواپيماي موتوردار و با سرنشين برآمدند. نخست بر آن شدند تا باله‌ايي براي دوچرخه بسازند و يك موتور احتراق داخلي بسيار سبك براي گرداندن ملخ آن تعبيه كنند. سپس مبادرت به ساختن شهپر يا بال‌هاي انتهايي نمودند كه خلبان را قادر به كنترل هواپيما مي‌كند. اورويل برادر كوچك‌تر براي اولين‌بار هواپيما را به مدت يك دقيقه و به‌طول 260 متر به پرواز درآورد. در جائي كه فقط 5 نفر تماشاچي بود. اما دولت آمريكا چندان توجهي نسبت بدان مبذول نداشت و روزنامه Scientific American متذكر شد پرواز اورويل يك شوخي و فريب بيش نبوده است. با اين حال در آزمايشي ديگر كه انجام دادند پرواز نيم‌ساعت به‌طول انجاميد و 39 كيلومتر پرواز كردند. ويلبر هواپيما را به فرانسه انتقال داد و در آن‌جا مورد استقبال بي‌سابقه قرار گرفت. متأسفانه ويلبر به‌علت ابتلا به حصبه در 45 سالگي چشم از جهان فروبست و نتوانست به روزگاري برسد كه شاهد اهميت كار خود و ارزش اختراع هواپيما باشد. اختراعي كه قبلاً آن را يك شوخي مي‌پنداشتند. با اينكه هواپيماها در طي جنگ جهاني اول به بمباران مناطق دشمن و پاره‌اي خدمات نظامي مبادرت كرده بودند هنوز هواپيما را وسيله‌اي براي حمل و نقل تلقي نمي‌نمودند. زماني دولت آمريكا جايزه‌اي به مبلغ 25 هزار دلار تعيين نمود تا به كسي اعطا گردد كه بتواند يك‌سره از نيويورك به پاريس پرواز كند. ليندبرگ هوانورد آمريكايي توانست حمايت سرمايه‌داري را براي خريد يك هواپيماي كوچك جلب كند. آن‌گاه با آن مسافت مذكور را در ت5/33 ساعت طي نمود. بدين‌ترتيب ليندبرگ به‌صورت قهرمان قهرمانان درآمد و تظاهرات زيادي به نفع او صورت گرفت.
اين پرواز اهميتي بيش از يك عمل صرف قهرماني داشت. پرواز ليندبرگ راه را براي بسط پروازهاي مسافرتي و تجاري هموار ساخت. در دوران جنگ جهاني دوم كشورهايي كه در جنگ شركت داشتند توجهي فوق‌العاده به مسأله‌ي سرعت هواپيما مبذول نمودند. هواپيماهاي آن عصر به حداكثر سرعت خود رسيده بود. پس از پايان جنگ تكنيك «پيش‌راندن با جت» يعني استفاده از روانه‌اي از گازهاي داغ در كار آمد. بدين ترتيب كه عكس‌العمل ناشي از خروج با فشار گاز از دهانه‌ي رو به عقب، هواپيما را رو به جلو مي‌راند. پس از پايان جنگ سرعت هواپيما به حدود 1200 كيلومتر در ساعت (برابر يك ماخ) رسيد. ماخ واحد سرعت است كه به افتخار ماخ فيزيك‌دان اتريشي نامگذاري شده است. شهرت عمده‌ي ماخ بر اثر نظراتي است كه در زمينه‌ي حريان هوا ابراز داشته است. وي نخستين كسي بود كه تغيير ناگهاني وضع هوا را تا هنگامي كه سرعت متحركي به سرعت صوت برسد مورد مطالعه قرار داده است. او سرعتي معادل سرعت صورت را يك ماخ ناميد. اصولاً سرعت هواپيما به‌وسيله‌ي امواج فشار منتقل مي‌شود، از اين‌رو هر اختلال فشاري كه در هوا پديد آيد با سرعت صوت انتقال مي‌يابد. هنگام حركت هواپيما در هوا ذرات هواي واقع در مسير آن راه را براي هواپيما باز مي‌كنند. اين امر تا هنگامي كه سرعت هواپيما از سرعت صوت كمتر است به آساني صورت مي‌گيرد، زيرا در اين‌صورت امواج فشار ناشي از حركت هواپيما كه با سرعت صوت منتشر مي‌شوند به فاصله‌ي متنابهي پيشاپيش آن حركت مي‌كنند. لكن وقتي سرعت هواپيما به سرعت صورت نزديك مي‌شود هواپيما روي به فرا رسيدن به امواج فشار خود مي‌گذارد و ذرات هوا را مجال آن‌كه از مسير آن دور شوند نمي‌ماند بلكه مانند برفي كه در جلو پارو انباشته شود هوا در جلو هواپيما متراكم مي‌گردد. بدين ترتيب هنگامي كه سرعت هواپيما به سرعت صوت برسيد مقاومت هوا در مقابل حرکت هواپيما ناگهان به شدت زياد مي‌شود. اين ازدياد مقاومت شديد را ديوار صوت مي‌نامند. تحقيقات دامنه‌داري در زمينه‌ي فضانوردي صورت گرفت و منجر به آن شد دانشمندان آمريكا و شوروي اقدام به تعليم فضانوردان خود براي اكتشافات فضايي بنمايند.
يكي از فضانوردان شوروي گاگارين بود كه علاقه‌ي فوق‌العاده‌اش به فن هوانوردي او را به دانشكده‌ي خلباني كشاند. پس از مدتي در آوريل 1961 با يك قمر مصنوعي به نام واستوك I به فضا صعود كرد و در مداري برگرد كره‌ي زمين قرار گرفت. پرواز او در نقطه‌اي مجاور درياي خزر صورت گرفت و مدت 1 ساعت و 8 دقيقه به‌طول انجاميد. در تمام مدت پرواز ميان اين نخستين كيهان نورد و زمين ارتباط راديويي برقرار بود. گاگارين در طول مدت پرواز برنامه‌هاي تحقيقات متنوعي اجرا مي‌كرد. او نخستين كسي است كه مدت درازي حالت بي‌وزني را تحمل كرده است. موقع برگشت به‌وسيله‌ي ترمز خاصي كه خلاف جهت حركت بود وارد جو زمين گرديد. سپس عمل ترمز كردن تحت كنترل پايگاه زميني نخست به كمك باله و سپس با چتر نجات صورت گرفت آن‌گاه محفظه‌ي اصلي از سفينه‌ي فضايي جدا شد و هر دو قسمت در فاصله‌ي چند كيلومتري كه پيش‌بيني شده بود در نزديكي حاجي‌طرفان به زمين نشست. بعد از گاگارين فضانوردان آمريكايي نيز انجام مأموريت‌هاي فضايي را به‌عهده گرفتند كه بين آن‌ها مي‌توان از گلن Glenn نام برد. كسي كه در جنگ جهاني دوم و در جنگ كره شركت داشت و جمعاً 24 مدال و نشان گرفت. علاقه‌ي فراواني به كارهاي مخاطره‌آميز داشت. به‌طوري كه دوران صلح يا جنگ برايش فرقي نداشت. او يك‌بار مسافت لوس‌آنجلس تا نيويورك را با سرعتي سريع‌تر از سرعت صوت پرواز كرد.
نزديك به يك سال بعد از گاگارين در مدار كره‌ي زمين قرار گرفت و مدت 4 ساعت و 56 دقيقه سه بار دور كره‌ي زمين گردش نمود.
اكنون مسابقه‌ي اكتشاف از طرف دولت‌هاي آمريكا و شوروي به سرعت دنبال مي‌شود تا روزي كه «رسد آدمي به جايي كه به‌جز خدا نبيند»
با استفاده از:
Biographical Encyclopedia of science and technology
منبع: ایرانیکا
اما اين نوآوري با خواست او فاصله‌ي زياد داشت. لنگلي Langley منجم آمريكايي بود كه در زمينه‌اي آئروديناميك هم تحقيقات جالبي به‌عمل آورده بود، نحوه‌ي تأثير هوا بر بال‌ها و نيز چگونگي تغيير اين تأثير را با شكل بال هواپيما دقيقاً مورد بررسي قرار داده بود لكن در ساختن هواپيما دستخوش اشتباهاتي گرديد به‌ويژه در زمينه‌ي قدرت و مقاومت مواد ساختماني كه به‌كار برده خطاها فاحش بود. از اين‌رو نتوانست هواپيمايي قابل استفاده و كارآمد بسازد. او در طي تحقيقات خود پنجاه‌هزار دلار از دولت كمك مالي دريافت كرده بود اما نتيجه‌ي كارش رضايت‌بخش نبود. به‌همين علت روزنامه‌ي نيويورك‌تايمز در يك سرمقاله‌ي بسيار انتقادي نوشت صرف وجوه ملي در راه تحقق بخشيدن به يك رؤياي واهي كاري احمقانه است و در همين مقاله اشاره كرده بود كه بشر تا هزار سال ديگر قادر به پرواز نخواهد بود. فضا را 9 روز پس از انتشار اين مقاله برادران رايت Wright به‌نام‌هاي اورويل و ويلبر با استفاده از تجارب ليلينتال Lilienthal توانستند نخستين پرواز موفقيت‌آميز خود را در هوا انجام دهند. ليلينتال مهندس آلماني مانند بسياري از مردان در رؤياي پرواز در آسمان‌ها بود، او پرواز پرندگان را منبع الهام خود قرار داده بود و مي‌كوشيد همان اصول را براي پرواز انسان معمول دارد و براي آن‌كه نيازي به بر هم زدن بال‌ها نداشته باشد، همان دامي كه براي بسياري از مخترعان وجود داشت خود را به انجام پروزا با هواپيماي بي‌موتور قانع ساخت تا در آخرين سال‌هاي قرن 19 اولين پرواز خود را با هواپيماي بدون موتور صورت داد. طولي نكشيد اين‌گونه پرواز‌ها به‌صورت رايج‌ترين ورزش هواپيمايي دهه‌ي آخر قرن 19 درآمد. همان‌طور كه يك قرن قبل صعود با بالون يك نوع تفريح به‌حساب مي‌آمد. ليلينتال صدها بار اين كار را با موفقيت انجام داد اما يك‌بار كه سرگرم آزمايش سكان هواپيما بود بر زمين سقوط كرد و درگذشت. اگر او 7- 8 سال ديگر زنده مانده بود پرواز برادران رايت را به چشم مي‌ديد. برادران رايت هيچ‌كدام تحصيلات دانشگاهي نداشتند ولي نشان دادند در سايه‌ي استعداد و پشتكار مي‌توان مهم‌ترين كارها را انجام داد.
اورويل برادر كوچك‌تر قهرمان دوچرخه‌سواري بود و با برادر بزرگ‌تر خود ويلبر يك كارگاه تعمير دوچرخه به‌وجود آورده بودند. آن‌ها با توجه به ذوق مكانيكي كه داشتند و با احتراز از خطاها و اشتباهات ليلينتال در صدد ساخت هواپيماي موتوردار و با سرنشين برآمدند. نخست بر آن شدند تا باله‌ايي براي دوچرخه بسازند و يك موتور احتراق داخلي بسيار سبك براي گرداندن ملخ آن تعبيه كنند. سپس مبادرت به ساختن شهپر يا بال‌هاي انتهايي نمودند كه خلبان را قادر به كنترل هواپيما مي‌كند. اورويل برادر كوچك‌تر براي اولين‌بار هواپيما را به مدت يك دقيقه و به‌طول 260 متر به پرواز درآورد. در جائي كه فقط 5 نفر تماشاچي بود. اما دولت آمريكا چندان توجهي نسبت بدان مبذول نداشت و روزنامه Scientific American متذكر شد پرواز اورويل يك شوخي و فريب بيش نبوده است. با اين حال در آزمايشي ديگر كه انجام دادند پرواز نيم‌ساعت به‌طول انجاميد و 39 كيلومتر پرواز كردند. ويلبر هواپيما را به فرانسه انتقال داد و در آن‌جا مورد استقبال بي‌سابقه قرار گرفت. متأسفانه ويلبر به‌علت ابتلا به حصبه در 45 سالگي چشم از جهان فروبست و نتوانست به روزگاري برسد كه شاهد اهميت كار خود و ارزش اختراع هواپيما باشد. اختراعي كه قبلاً آن را يك شوخي مي‌پنداشتند. با اينكه هواپيماها در طي جنگ جهاني اول به بمباران مناطق دشمن و پاره‌اي خدمات نظامي مبادرت كرده بودند هنوز هواپيما را وسيله‌اي براي حمل و نقل تلقي نمي‌نمودند. زماني دولت آمريكا جايزه‌اي به مبلغ 25 هزار دلار تعيين نمود تا به كسي اعطا گردد كه بتواند يك‌سره از نيويورك به پاريس پرواز كند. ليندبرگ هوانورد آمريكايي توانست حمايت سرمايه‌داري را براي خريد يك هواپيماي كوچك جلب كند. آن‌گاه با آن مسافت مذكور را در ت5/33 ساعت طي نمود. بدين‌ترتيب ليندبرگ به‌صورت قهرمان قهرمانان درآمد و تظاهرات زيادي به نفع او صورت گرفت.
اين پرواز اهميتي بيش از يك عمل صرف قهرماني داشت. پرواز ليندبرگ راه را براي بسط پروازهاي مسافرتي و تجاري هموار ساخت. در دوران جنگ جهاني دوم كشورهايي كه در جنگ شركت داشتند توجهي فوق‌العاده به مسأله‌ي سرعت هواپيما مبذول نمودند. هواپيماهاي آن عصر به حداكثر سرعت خود رسيده بود. پس از پايان جنگ تكنيك «پيش‌راندن با جت» يعني استفاده از روانه‌اي از گازهاي داغ در كار آمد. بدين ترتيب كه عكس‌العمل ناشي از خروج با فشار گاز از دهانه‌ي رو به عقب، هواپيما را رو به جلو مي‌راند. پس از پايان جنگ سرعت هواپيما به حدود 1200 كيلومتر در ساعت (برابر يك ماخ) رسيد. ماخ واحد سرعت است كه به افتخار ماخ فيزيك‌دان اتريشي نامگذاري شده است. شهرت عمده‌ي ماخ بر اثر نظراتي است كه در زمينه‌ي حريان هوا ابراز داشته است. وي نخستين كسي بود كه تغيير ناگهاني وضع هوا را تا هنگامي كه سرعت متحركي به سرعت صوت برسد مورد مطالعه قرار داده است. او سرعتي معادل سرعت صورت را يك ماخ ناميد. اصولاً سرعت هواپيما به‌وسيله‌ي امواج فشار منتقل مي‌شود، از اين‌رو هر اختلال فشاري كه در هوا پديد آيد با سرعت صوت انتقال مي‌يابد. هنگام حركت هواپيما در هوا ذرات هواي واقع در مسير آن راه را براي هواپيما باز مي‌كنند. اين امر تا هنگامي كه سرعت هواپيما از سرعت صوت كمتر است به آساني صورت مي‌گيرد، زيرا در اين‌صورت امواج فشار ناشي از حركت هواپيما كه با سرعت صوت منتشر مي‌شوند به فاصله‌ي متنابهي پيشاپيش آن حركت مي‌كنند. لكن وقتي سرعت هواپيما به سرعت صورت نزديك مي‌شود هواپيما روي به فرا رسيدن به امواج فشار خود مي‌گذارد و ذرات هوا را مجال آن‌كه از مسير آن دور شوند نمي‌ماند بلكه مانند برفي كه در جلو پارو انباشته شود هوا در جلو هواپيما متراكم مي‌گردد. بدين ترتيب هنگامي كه سرعت هواپيما به سرعت صوت برسيد مقاومت هوا در مقابل حرکت هواپيما ناگهان به شدت زياد مي‌شود. اين ازدياد مقاومت شديد را ديوار صوت مي‌نامند. تحقيقات دامنه‌داري در زمينه‌ي فضانوردي صورت گرفت و منجر به آن شد دانشمندان آمريكا و شوروي اقدام به تعليم فضانوردان خود براي اكتشافات فضايي بنمايند.
يكي از فضانوردان شوروي گاگارين بود كه علاقه‌ي فوق‌العاده‌اش به فن هوانوردي او را به دانشكده‌ي خلباني كشاند. پس از مدتي در آوريل 1961 با يك قمر مصنوعي به نام واستوك I به فضا صعود كرد و در مداري برگرد كره‌ي زمين قرار گرفت. پرواز او در نقطه‌اي مجاور درياي خزر صورت گرفت و مدت 1 ساعت و 8 دقيقه به‌طول انجاميد. در تمام مدت پرواز ميان اين نخستين كيهان نورد و زمين ارتباط راديويي برقرار بود. گاگارين در طول مدت پرواز برنامه‌هاي تحقيقات متنوعي اجرا مي‌كرد. او نخستين كسي است كه مدت درازي حالت بي‌وزني را تحمل كرده است. موقع برگشت به‌وسيله‌ي ترمز خاصي كه خلاف جهت حركت بود وارد جو زمين گرديد. سپس عمل ترمز كردن تحت كنترل پايگاه زميني نخست به كمك باله و سپس با چتر نجات صورت گرفت آن‌گاه محفظه‌ي اصلي از سفينه‌ي فضايي جدا شد و هر دو قسمت در فاصله‌ي چند كيلومتري كه پيش‌بيني شده بود در نزديكي حاجي‌طرفان به زمين نشست. بعد از گاگارين فضانوردان آمريكايي نيز انجام مأموريت‌هاي فضايي را به‌عهده گرفتند كه بين آن‌ها مي‌توان از گلن Glenn نام برد. كسي كه در جنگ جهاني دوم و در جنگ كره شركت داشت و جمعاً 24 مدال و نشان گرفت. علاقه‌ي فراواني به كارهاي مخاطره‌آميز داشت. به‌طوري كه دوران صلح يا جنگ برايش فرقي نداشت. او يك‌بار مسافت لوس‌آنجلس تا نيويورك را با سرعتي سريع‌تر از سرعت صوت پرواز كرد.
نزديك به يك سال بعد از گاگارين در مدار كره‌ي زمين قرار گرفت و مدت 4 ساعت و 56 دقيقه سه بار دور كره‌ي زمين گردش نمود.
اكنون مسابقه‌ي اكتشاف از طرف دولت‌هاي آمريكا و شوروي به سرعت دنبال مي‌شود تا روزي كه «رسد آدمي به جايي كه به‌جز خدا نبيند»
با استفاده از:
Biographical Encyclopedia of science and technology
منبع: ایرانیکا
