در مسیر ماه

آپولو ۱۱ اولین سفینه ای بود که توانست انسان را بر سطح ماه پیاده کند ولی برای طراحی و پرتاب این سفینه کارها و زحمات زیادی انجام شد و ۱۰ماموریت ( آپولو یک تا۱۰) قبلا انجام شد تا تمام موانع و مشکلات احتمالی شناسائی و برطرف شود تا سفینه فضائی آپولو۱۱ بتواند انسان ها را سالم روی ماه پیاده کرده وسالم برگرداند در غیر این صورت تمام مخارج و زحمات کشیده شده به هدر می رفت .
برای مطالعه بیشتر مقاله “ آپولو یازده “ را مطالعه کرده و بعد به مقاله“  پروژه آپولو “ مراجعه کنید .

۱- چه موشکی می تواند به فضا برود ؟

موشک یک موتور درون سوز است (یعنی نیروی پیشران خود را از سوزاندن سوخت در درون موتور تولید می کند) بنابراین تا کنون تنها وسیله ای است که با آن می توان از جو زمین خارج شد و به فضا رفت . البته همه موشک ها برای رفتن به فضا طراحی نشده اند . ( بیشتر موشک ها برای اهداف نظامی طراحی شده اند )
برای آشنائی با کارکرد موشک به مقاله : “ موشک چیست و چگونه کار می کند؟ “ مراجعه کنید .
در اینجا فقط توضیح مختصری راجع به موشک هائی که به فضا می روند و این که این موشک ها برای خروج از جاذبه قدرتمند زمین چه کاری باید انجام دهند و چه موانعی در پیش رو دارند توضیح می دهیم .

۱) رقابت فضائی و پروژه لونا

همزمان با آمریکا  که پروژه آپولو را دنبال می کرد شوروی هم پروژه لونا را دنبال می کرد (در مقاله ای دیگر با نام” پروژه لونا”  به صورت مفصل در مورد آن توضیح می دهیم )
کندی رئیس جمهور آمریکا در بیست و پنجم ماه مه ۱۹۶۱(۴ خرداد ۱۳۴۰) طی یک سخنرانی گفت :
«من معتقدم این ملت باید خود را متعهد سازد که قبل از به پایان رسیدن دهه جاری، هدف عالی فرود آوردن انسان در ماه و بازگرداندن سالم او را جامه عمل بپوشاند. در این مدت هیچ طرحی برای بشریت جالب‌تر و برای اکتشاف پر دامنه فضا از این مهم‌تر نیست و اجرای این طرح نه چندان دشوار است و نه پر خرج.» ( که البته هم پر خرج بود و هم دشوار )
بنابراین در زمانی که بین آمریکا و شوروی رقابت فضائی به صورت شدید شکل گرفته بود و آپولو ۱۱غرش کنان به سوی ماه در حرکت بود سفینه فضائی “لونا ۱۵” (که البته بدون سرنشین بود) هم به سوی ماه در حرکت بود از این رو اخبار حرکت لونا ۱۵هم سرلوحه خبرها شده بود(خدمه آپولو ۱۱هم مرتب درجریان اخبار لونا ۱۵قرار داشتند) کدام زودتر به ماه می رسند؟
البته لونا ۱۵جلوتر بود ولی بدون سرنشین بود.سرانجام در زمانی که آپولو۱۱به سمت ماه در حرکت بود خبر رسید لونا ۱۵هم اکنون در مداری بر گرد ماه درحال حرکت است . قرار بود لونا ۱۵زودتر از آپولو ۱۱روی ماه فرود بیاید ولی آپولو ۱۱زودتر فرود آمد و درست دو ساعت قبل از این که آپولو ۱۱ ماه را ترک کند لونا ۱۵دچار نقص فنی شد و روی ماه سقوط کرد و ماموریت با شکست مواجه شد(باز هم آمریکا برنده شد )    

  

شکل شماره ۱ – سفینه فضائی لونار ۱۵

۲) رسیدن به سرعت فرار

برای خروج از جاذبه زمین و جو ,  فضا پیما باید به کمک نیروی پیشرانی که از پرتاب کننده موشکی ناشی می شود به سرعت معینی در بالای جو رسیده و بعد از جدا شدن موتور موشکی با همان سرعت اولیه به حرکت خود ادامه داده تا به مقصد برسد . چنین پرتابه ای که به “سرعت فرار” رسیده  بدون این که نیروی پیشران (جلوبرنده ) داشته باشد دیگر به زمین برنمی گردد.(در مورد سرعت فرار در مقاله “ گرانش “ توضیح کافی می دهیم)

۳) موشک ساترن ۵

ساترن ۵ بزرگ‌ترین، سنگین‌ترین و قدرت‌مندترین راکتی است که تا به امروز توسط انسان مورد استفاده قرار گرفته و باعث شده انسان بتواند برای اولین‌ بار روی ماه قدم بگذارد.موشک “ ساترن ۵ “با طول ۱۱۰متر و وزن ۲۹۰۰ تن( که ۹۰درصد آن را سوخت تشکیل داده است) بزرگترین موشک فضائی است که تاکنون ساخته شده است. از این موشک برای بردن سفینه های آپولو (از آپولو ۷تا آپولو ۱۷) به مدار ماه استفاده شد . سفینه فرماندهی کلمبیا و ماه نشین عقاب بر روی موشک ساترن ۵ سوار شدند و موشک در روز ۱۶ ژوئیه در ساعت۱۳:۳۲:۰۰ به وقت گرینویچ راهی فضا شد . برای آشنائی با طرز کار موشک ساترن ۵ به مقاله “ موشک های فضائی“  که در آینده منتشر می شود مراجعه کنید.

 

شکل شماره ۲ – مشخصات موشک ساترن ۵

۴) موشک سه مرحله ای

برای فرستادن فضاپیما به ماه باید از موشک های فضائی استفاده کرد. (مانند ساترن ۵ ) “موشک های فضائی” معمولا  از سه قسمت تشکیل شده اند. قسمت اول فضا پیما را تا ارتفاع مشخصی (۶۱کیلومتری) بالا برده و سوخت موشک که تمام شد قسمت دوم به کار می افتد .و قسمت اول در اقیانوس سقوط می کند و بعداز اتمام سوخت قسمت دوم نوبت به قسمت سوم می رسدوبعد از اتمام سوخت قسمت سوم آن هم سقوط می کند و دیگرنیروی پیشرانی برای فضاپیما نمی ماند و فضا پیما با همان سرعت اولیه (که به سرعت فرار رسیده است) برای همیشه از زمین دور می شود .
 

  شکل شماره ۳ – مراحل مختلف موشک ساترن ۵

 ۴) بیشترین مصرف سوخت موشک چه موقع است

بیشترین مقدار سوخت موشک موقع بلند شدن و در مرحله اول مصرف می شود(جدول های شماره یک تا ۳) و بعد در مرحله دوم و کمترین سوخت در مرحله سوم مصرف می شو ولی چرا ؟ به سه دلیل : شتاب اولیه , وزن موشک و نیروی مقاومت هوا در زیر قسمت ششم همین قسمت ما این مسئله را توضیح می دهیم .

۵) مقایسه وزن قسمت های مختلف موشک

برای این که متوجه بشوید سخت ترین مرحله پرواز از زمین به فضا همان مرحله اول یعنی بلند شدن موشک و رسیدن به طبقات بالای جو می باشد .  همان موشک ساترن ۵ را که آپولو ۱۱ را به فضا برد با هم مرور می کنیم
موشک ساترن ۵ از سه قسمت ( سه راکت ) تشکیل شده بود
۱) راکت مرحله اول : که محموله را به ارتفاع ۶۱ کیلومتری برده  و به سرعت ۸۵۰۰Km/h رسانده است  .
۲)راکت مرحله دوم : که محموله را به ارتفاع ۱۸۵ کیلومتری برده و به سرعت ۲۳۷۰۰Km/h رسانده است .
۳) راکت مرحله سوم : که محموله را به مدار زمین و سپس به فضا می برد و با سرعت گریز از زمین خارج کرد .
حال این آمارها را به صورت جدول مرور می کنیم .  

 جدول شماره یک – قسمت های مختلف موشک ساترن ۵ و وزن آن

  

 جدول شماره ۲ – وزن راکت های موشک با سوخت آنها

     

  جدول شماره ۳ – مقایسه وزن سوخت و راکت ها و محموله

  

 جدول شماره ۴ – شتاب و سرعت کسب شده از راکت های مراحل مختلف

  

 ۶) عوامل موثر بر شتاب گرفتن موشک   

در اینجا عوامل موثر بر سرعت و شتاب موشک را بررسی می کنیم .
۱-۶) شتاب اولیه : موشک و فضا پیمای متصل به آن در حالت سکون روی زمین قرار گرفته اند برای شتاب دادن اولیه و درآوردن موشک از حال سکون باید انرژی زیادی مصرف شود و این یکی از دلائلی است که نشان می دهد چرا مرحله اول اینقدر مشکل تر است وسوخت بیشتری مصرف می کند.
۲-۶) وزن موشک : دلیل دیگر وزن موشک می باشد که در مرحله اول سنگین تر است و باید سوخت بیشتری مصرف کند تا به شتاب لازم برسد و در مراحل بعد بعلت کم شدن وزن موشک (کم شدن وزن سوخت و راکت ها ) شتاب گرفتن ساده تر شده و سوخت کمتری مصرف می کند .
۳-۶) غلظت جو و مقاومت هوا : نیروی مقاومت هوا به سرعت بستگی دارد . در سرعت های بسیار کم نسبت مستقیم با سرعت دارد ولی در سرعت های بالاتر با مربع سرعت (توان دوم سرعت) نسبت دارد و درسرعت های خیلی بیشتر با مکعب سرعت (توان سوم) نسبت دارد .
در لحظه شروع حرکت سرعت موشک کمتر است و نیروی مقاومت هوا هم باید کمتر باشد ولی جو زمین غلیظ تر است در طبقات بالاتر جو غلظت جو کمتر (پس مقاومت هوا هم باید کمتر باشد) و سرعت موشک بیشتر می شود (پس مقاومت هوا بیشتر می شود) ترکیب این دو عامل (غلظت جو و سرعت موشک) نیروی مقاومت هوا را که بر موشک وارد می شود را شکل می دهد.
بنابراین گرانش زمین تنها نیروی وارد بر موشک نیست مقاومت هوا هم نقش بسیار مهمی در سرعت و شتاب موشک و مصرف سوخت موشک دارد . و این موضوع تنها به موشک هائی که به فضا فرستاده می شوند مربوط نمی شود بلکه کلیه موشک ها از موشک های نظامی و… را هم در بر می گیرد .

۷) چرا سرعت فرار و چرا بالای جو ؟

همانطور که گفته شدبرای این که فضاپیما ازمحدوده جاذبه قدرتمند زمین خارج شود باید به “سرعت فرار “ برسد  ولی اگر قبل از خروج از جو به “سرعت فرار “ برسد و نیروی پیشران قطع شود اصطکاک با هوا سرعت فضا پیما را از بین برده و فضا پیما به زیر “سرعت فرار “می رسد و نمی تواند از جو خارج شود . در این مورد در مقاله “ سفرهای فضائی “ توضیح کاملتر می دهیم .(بیش از۹۰ درصد وزن موشک بالابر سوخت آن است )
نکته : لونا یک اولین جسم ساخت بشر بود که توانست به سرعت فرار برسد . لونا یک بخشی از پروژه بزرگ لونا بودکه توسط شوروی طراحی و اجرا شد.در مقاله “پروژه لونا “ که بعدا منتشر میشود توضیح بیشتر می دهیم

۲- از لحظه پرتاب تا مدار زمین  

سفینه “آپولو ۱۱“ در روز چهارشنبه شانزدهم ژوئیه ۱۹۶۹(۲۵تیرماه ۱۳۴۸)ساعت ۱۳:۳۲:۰۰به وقت گرینویچ ۱۴:۰۲:۰۰به وقت ایران) از پایگاه فضائی کندی به فضا پرتاب شد . در حالی که سه فضانورد نیل آرمسترانگ “ ,  “ باز الدرین “ و “ مایکل کالینز” سوار بر آن به مقصد ماه در حال حرکت بودند.
برای مطالعه بیشتر مقاله “ آپولو یازده “ را مطالعه کرده و بعد به مقاله“  آپولو “ مراجعه کنید .

۱) پایگاه پرتاب کندی(مرکز فضائی کندی) (John F. Kennedy Space Center)

برای پرتاب موشک به سکوی پرتاب نیاز است و برای پرتاب موشک های بزرگ فضائی باید پایگاه مجهزی وجود داشته باشد . در آمریکا بیشتر پرتاب های موشکی از پایگاه  فضائی کندی صورت می گیرد . تمام پرتاب های ماموریت های پروژه آپولو (با سرنشین و بی سرنشین) از مرکز فضائی کندی صورت گرفته است .
مرکز فضایی جان اف کندی (John F. Kennedy Space Center) محل پرتاب سفینه‌ها و موشک‌های فضایی ناسا است که در جزیره مریت در کیپ کاناورال ایالت فلوریدای ایالات متحده آمریکا واقع شده است. این مرکز که در میانه راه میامی و جکسون ‌ویل قرار دارد به طول ۵۵ کیلومتر، عرض تقریبی ۱۰ کیلومتر و مساحت ۵۶۷ کیلومتر مربع است. در این مرکز حدود ۱۷٬۰۰۰ نفر مشغول به کار هستند.
در سال ۱۹۴۹رئیس جمهور آمریکا (هری ترومن) مرکزی برای پرتاب موشک های قاره پیما تاسیس کرد که بعد از تاسیس ناسا این  مرکز به مرکزی برای پرتاب موشک ها و آزمایش های موشک های فضا پیما تبدیل شد . بعد از کشته شدن جان اف کندی در سال ۱۹۶۲(رئیس جمهور دموکرات آمریکا) این مرکز به نام او نامگذاری شد . تمام موشک هائی که در جریان ماموریت های مختلف ناسا (با سرنشین یا بی سرنشین) به فضا پرتاب شدند توسط همین مرکز بوده است .

شکل های شماره ۴ و ۵ – مرکز فضائی کندی

  ۲) شروع پرتاب

بعد از این که کلیه مراحل طی شد و همه مشکلات فنی بر سر راه رسیدن به ماه برطرف شد و دستور پرتاب آپولو ۱۱صادر شد.
در روز چهارشنبه ۱۶ژوئیه ۱۹۶۹ (۲۵تیرماه ۱۳۴۸) ساعت ۱۳:۳۲:۰۰به وقت گرینویچ ( ۱۴:۰۲:۰۰ به وقت ایران ) در مراسمی رسمی که به فاصله ۵۶۰۰ متری محل پرتاب موشک برگزار شد (همچنان که بعدا توضیح خواهیم دادبه علت عدم اطمینان ناسا به موشک مراسم درفاصله دورتری برگزار شد) سرانجام موشک ساترن ۵ از پایگاه پرتاب کندی سفینه آپولو ۱۱(سفینه آپولو ۱۱ از دو قسمت تشکیل شده بود : سفینه فرماندهی کلمبیا و ماه نشین عقاب) را به فضا پرتاب کرد .

۳) اولین مراحل سفر ( پرتاب از سطح زمین تا لحظه قرار گرفتن در مدار )

موشک غرش کنان به فضا پرتاب شد . موشک ساترن ۵ که فضاپیمای فرماندهی و ماه نورد را با خود حمل می کرد هر لحظه سرعت بیشتری می گرفت (ولی همچنان که گفته شد سخت ترین مرحله همان بلند شدن از سطح زمین و خارج شدن از لایه های پائینی جو می باشد) بعد از این که مرحله اول به پایان رسید مرحله دوم شروع به کار کرده و بعد مرحله سوم شروع شد . مرحله سوم تمام نشده بود که موشک در مدار زمین قرار گرفت در این حالت سرعت موشک به ۶۰۰ر۲۶  کیلومتردر ساعت (۲۶,۶۰۰Km/h)رسیده بود .
زمانبندی و مشخصات مراحل مختلف موشک طبق جدول شماره ۴ می باشد . که خلاصه آن به این صورت است

۱) پرتاب موشک :  ساعت  ۱۳:۳۲:۰۰موشک پرتاب شد .
۲)جدا شدن مرحله اول : دو دقیقه و ۴۰ ثانیه بعد از پرتاب مرحله اول در ارتفاع ۶۱کیلومتر جدا شد .
۳)جدا شدن مرحله دوم : ۹دقیقه و۲۱ثانیه بعد از پرتاب  مرحله دوم هم در ارتفاع ۲۵۰ کیلومتری جدا شد .
۴) قرار گرفتن در مدار : ۱۱دقیقه و ۴۹ ثانیه بعد از پرتاب موشک در مدار زمین قرار گرفت . (ارتفاع ۲۵۰ کیلومتر )

۴) رسیدن به مدار زمین

فضا پیما قبل از حرکت در مدار ماه باید در مدار زمین قرار می گرفت تا جهت حرکت به سمت ماه را انتخاب کرده و به حرکت ادامه دهد . بنابر این بعد از رسیدن به ارتفاع حدود ۲۵۰ کیلومتری فضا پیما درمدار زمین قرار داده شد و موتور مرحله سوم خاموش شد و موشک مرحله سوم به همراه فضاپیما در مداری گرد زمین شروع به حرکت کرد بعد از حدود ۳ ساعت یعنی در ساعت۱۶:۱۷  به وقت گرینویچ (۱۹:۴۷ به وقت ایران) موتورهای مرحله سوم به کار افتادند و در مدت ۵ دقیقه و ۴۷ ثانیه سرعت فضا پیما به ۵۰۰ر۳۷کیلومتر در ساعت (۳۷,۵۰۰Km/h ) رسید. و از مدار زمین خارج و به طرف ماه حرکت کرد .

۵) جدا شدن فضا پیما و ماه نشین از مرحله سوم موشک

 سفینه فرماندهی و سفینه ماه نشین به صورت جدا از هم بر روی قسمت سوم موشک ساترن ۵ سوار شده بودند دو قسمت موشک کارشان تمام شده و جدا شده بودند ولی قسمت سوم هنوز درحال بردن سفینه آپولو ۱۱ و ماه نشین آن بود . این دو قسمت به صورت مجزا به مرحله سوم بسته شده بودند .
بعد از۱۰ساعت که سوخت مرحله سوم تمام شده و فضاپیما سرعت لازم برای رسیدن به ماه (سرعت فرار) را کسب کرد ماه نشین و سفینه فرماندهی طی یک مانور ۱۱دقیقه ای از مرحله سوم موشک جدا شد و بعد از این که بهم متصل شدند به طرف ماه حرکت کردند و بدنه مرحله سوم هم در اعماق فضا رها شد .

۳- از مدار زمین تا فرود روی ماه   

فضا پیما از مدار زمین خارج شد و به سمت ماه شروع به حرکت کرد . در این قسمت در مورد وقایع اتفاق افتاده بعد از خروج ماه از مدار زمین تا قرار گیری در مدار ماه توضیح می دهیم .

۱) باز بینی مجدد

علاوه بر فضانوردان تیمی مجرب از روی زمین فضا پیما را هدایت می کردند . ۵۵ ساعت و ۳۰ دقیقه بعد از پرتاب (۲ شبانه روز و هفت ساعت) یعنی در روز ۱۸ ژوئیه (۲۷ تیر ماه) ساعت ۲۱:۰۲ (به وقت گرینویچ) مرکز هدایت پرواز به فضانوردان دستور داد تا دریچه های ماه نشین را باز کرده تا از طریق دوربین های خود سامانه های آن را مورد بررسی قرار دهند .

۲) رسیدن به نقطه لاگرانژی

فضاپیما (درمسیر ماه و حرکت به سمت ماه) بعد از این که از جو خارج شد و به سرعت فرار رسید و نیروی پیشران خود را از دست داد به سمت ماه حرکت می کند و در ابتدای راه چون جاذبه زمین قویتر از جاذبه ماه است سرعتش هر لحظه کمتر می شود تا به نقطه ای می رسد که در آن نقطه نیروی جاذبه ماه و زمین با هم برابر می شوند.این نقطه را نقطه “لاگرانژی” مجموعه ماه و زمین می گویند(فاصله این نقطه از ماه یکدهم فاصله ماه تا زمین یعنی در ارتفاع ۰۰۰ر۳۸۰ کیلومتری ماه است) در موردنقاط لاگرانژی در مقاله “ گرانش “توضیح کاملتر می دهیم .
در این حالت سرعت فضا پیما به کمترین مقدار رسیده است (۳۸۰۰Km/s) و بعد از این جاذبه ماه قویتر شده و فضاپیما در مسیر ماه شروع به شتاب گرفتن می کند .
این حادثه در بعد از ظهر روز ۱۹ ژوئیه (۲۸ تیر) اتفاق می افتد اینک فضانوردان در محدوده جاذبه ماه هستند فضانوردان ماه را بسیار بزرگتر از گذشته می‌بینند. سطحی که در حدود سه چهارم پنجره “آپولو” را پر کرده است.

 

شکل شماره ۶ – فضا پیما در یکی از نقاط لاگرانژی بین زمین و ماه

۳) رسیدن به مدار ماه

سفینه آپولو به حرکت خود به طرف ماه ادامه داد . بعد از ۷۰ ساعت و ۵۰ دقیقه بعد از پرتاب (۲ روز و ۲۲ ساعت و ۵۰ دقیقه) یعنی در روز ۱۹ ژوئیه ( ۲۸ تیر ماه ) ساعت ۱۲:۲۲دقیقه به وقت گرینویچ ( ۱۵:۵۲ به وقت ایران ) و در حالی که سفینه “ آپولو ۱۱ “ در پشت ماه قرار داشت فضانوردان سفینه را در مداری با نقطه اوج ۱۱۱کیلوتر و نقطه حضیض ۳۱۴کیلومتر در مدار ماه قرار دادند و بعد این مدار را تعغیر داده و نقطه اوج ۱۲۲و نقطه حضیض۱۰۱کیلومتر شد و چون برای فرود باید مدار دایره ای می شد بعدا این مدار به مدار دایره ای تبدیل شد .

۴) بازرسی دوباره ماه نشین 

۸۴ ساعت و ۵۲ دقیقه بعد از پرواز یعنی در روز ۲۰ ژوئیه ( ۲۹ تیر ماه ) ساعت۲:۲۶ دقیقه به وقت گرینویچ (۵:۵۶ به وقت ایران ) “ آلدرین “ داخل سفینه  ماه نشین شد تا دستگاه ها را بررسی کند و نقطه فرود را مشخص کند ولی سایه ها نمی گذاشتند نقطه فرود براحتی دیده شود.کالینز سعی داشت روحیه همکارانش را بالا ببرد فرصت زیادی نداشتند و باید هر چه زودتر تصمیم می گرفتند . او به تنهائی نگهبانی داد تا همکارانش استراحت کنند .

۵) جدا شدن ماه نشین

اکنون زمان جدا شدن ماه نشین برای فرود رسیده بود . ۱۰۰ ساعت و ۱۵ دقیقه بعد از پرتاب یعنی در روز ۲۰ ژوئیه ( ۲۹ تیرماه)ساعت۱۷:۴۷ به وقت گرینویچ (۲۱:۱۷ به وقت ایران) ماه نشین از سفینه مادر ( سفینه فرماندهی کلمبیا ) جدا شدو شروع به جستجو برای جای فرود کرد . در حالی که آرمسترانگ و آلدرین سوار بر آن بوده و کالینز در ناو فرماندهی مانده بود .   

۶) جستجو برای جای فرود

فرصت زیادی باقی نمانده نبود . باید هر چه زودتر جای فرود مشخص می شد و گرنه سوخت ماه نشین تمام شده و امکان برخورد با سطح ماه و همچنین کم آوردن سوخت هنگام برگشت وجود داشت و هر کدام از دو حالت بسیار خطرناک بود (جای فرود باید در یک مکان صاف و بدور از سنگ های بزرگ و تخته سنگ ها…و سایر عوامل مزاحم باید باشد) بعد از این که ماه نشین از سفینه مادر جدا شد و به فاصله امنی رسید “آرمسترانگ” موتورهای ماه نشین را روشن کرد تا در مرحله اول ماه نشین را از حالت واژگونه در بیاورد ( بعد از پرتاب ماه نشین حالت واژگونه داشت ) و بعد بسرعت جای فرود را پیدا کند .
بنابراین کمی بعد آرمسترانگ به مدت ۳۰ ثانیه موتورهای ماه نشین را روشن کرد و ماه نشین را به صورت عمودی در آورد و ارتفاع  را به ۱۴/۴کیلومتر کاهش داد همین عملیات ۵۷ دقیقه وقت آنها را گرفت .
۱۲دقیقه تا زمان فرود مانده بود (ساعت۲۰:۰۵ دقیقه به وقت گرینویچ ) ارتفاع ماه نشین به ۱۷۰۰ متر رسیده بود و هنوز جای فرود مشخص نشده بود .

۷) فرود در دریای آرامش

سرانجام جای فرود مشخص شد . نقطه ای در جنوب دریای آرامش (دریای آرامش یکی از دریا واره های ماه می باشد برای مشخش شدن موقعیت این مکان در روی ماه مقاله “جغرافیای ماه “ را مطالعه کنید ) بنابراین فضانوردان به طرف “دریای آرامش” حرکت کردند .
دریای آرامش پوشیده از دهانه‌های آتشفشان با قطرهای ۵ تا ۳۰ متر بود ارتفاع ماه نشین به ۶۰۰ متر رسیده بود وقتی که ارتفاع ماه‌نشین به ۲۰۰متری رسید، در جلوی آرمسترانگ دهانه آتشفشانی بزرگی پدیدار ‌شد و دستگاه هدایت خودکار سفینه را به آن سمت می‌برد تا در شیب شمال شرقی این گودال بنشاند. از این رو آرمسترانگ با اجازه مرکز کنترل زمینی سفینه را از حالت خودکار خارج کرد و کنترل سفینه را خودش در دست گرفت . ارتفاع هر لحظه کم تر می شد و فضانوردان هنوز به دنبال جای فرود بودند .
وقتی ارتفاع سفینه به ۷۵ متر رسیدچراغ های هشدار روشن شده و اخطار دادند که برای ۹۴ ثانیه بیشتر سوخت ندارند . و فضانوردان هنوز دنبال جای فرود می گشتند سرانجام در ارتفاع ۲۰ متری مکان بسیار صافی را دیده و در یکشنبه ۲۰ ژوئیه ۱۹۶۹(۲۹تیر ماه ۱۳۴۸) ساعت ۲۰:۱۷:۴۰ به وقت جهانی ( ۲۳:۴۷:۴۰به وقت ایران ) در آن مکان فرود آمدند . درحالی که ۱۰۴ساعت و ۴۶ دقیقه از زمان پرتاب گذشته بود .

۴– به ماه خوش آمدید   

لحظه حساس و بزرگی در تاریخ بشر شروع شد فضاپیمای آپولو ۱۱بسلامت روی سطح ماه فرود آمد اکنون موقع آن است که روی ماه به گردش بپردازند . مگر آرزوی بشر از قدیم سفر به ماه نبوده , امری که بکمک فضانوردان شجاع آپولو ۱۱محقق شده است .

۱) فضانوردان چگونه روی ماه فرود آمدند

بعد از جدا شدن سفینه ماه نشین از سفینه مادر( سفینه کلمبیا ) مایکل کالینز در سفینه مادر ماند تا در برگشت ماه نشین بتواند فضانوردان را سوار کند و نیل آمسترانگ و باز آلدرین به سمت ماه حرکت کردند و همچنان که توضیح داده شد بعد از مشقت فراوان جای مناسب را برای فرود پیدا کردند .
فرود باید به کمک ترمز های موشکی انجام شود (چون ماه جو ندارد) این عمل به این صورت است که موشک های ماه نشین روشن شده و نیروی پیشران خلاف جهت حرکت (جاذبه ماه) ایجاد کرده تا ماه نشین بتواند بر سطح ماه فرود بیاید .( در مورد ترمز موشکی در مقاله “ سفر به فضا “ توضیح مفصل می دهیم )

شکل شماره ۷ – ماه نشین در حال فرود بر سطح ماه با ترمز موشکی

۲) لحظه قدم گذاشتن بر سطح ماه

پس از فرود ماه نشین بر سطح ماه گرد و غباری شدید ناشی از نشستن ماه نشین در محل فرود برپاشد و چون ماه فاقد جو است و از طرفی جاذبه کمی هم دارد (یک ششم جاذبه زمین) و این گرد و غبار خطرناک است حدود ۶ ساعت بعد فضانوردان پیاده شدند و پا برخاک ماه نهادند و نامشان را در تاریخ جاودانه کردند .
۱۰۹ساعت و ۲۴دقیقه یعنی در روز دوشنبه ۲۱ ژوئیه (۳۰ تیر ماه) ساعت۰۲:۵۶:۱۵ به وقت جهانی (۰۶:۲۴:۱۵  به وقت ایران) آرمسترانگ از ماه نشین پیاده شده و به عنوان اولین انسان  بر روی ماه قدم گذاشت و نامش را در تاریخ جاودانه کرد .
 

شکل شماره  ۸ – پیاده شدن آرمسترانگ از ماه نشین و قدم گذاشتن بر سطح ماه

۳) جملات نیل آرمسترانگ در هنگام قدم گذاشتن بر سطح ماه

نیل آرمسترانگ پس از فرود ماه نشین و بعد از اینکه دریچه باز شد و از نردبان پایین رفت. در یک قدم مانده به ماه، او سطح ماه را توصیف کرد: «من حالا در حال رفتن به ماه هستم.»
همچنین بعد از گام نهادن بر روی سطح ماه این جمله معروف را به زبان آورد  :
«این گامی کوچک برای یک انسان و جهشی بزرگ برای بشریت است.»
آن زمان به دلیل کمبود و محدودیت امکانات، مردم فکر می کردند که متن اصلی این جملهٔ آرمسترانگ، همین بوده است ولی پیتر شان فورد، در استرالیا با برنامه نویسی کامپیوتر ادعا کرد که متن دقیق جملهٔ آرمسترانگ این بوده است: «این گامی کوچک برای یک مرد و جهشی بزرگ برای بشریت است.» آرمسترانگ هم در جواب گفت که این جملهٔ را تصادفی گفته است و منظور خاصی از کلمهٔ “یک مرد” نداشته است و منظورش مردم بوده است.

۴) پیاده شدن آلدرین و انجام کارهای تحقیقاتی

بعد از ۲۰ دقیقه که از پیاده روی آرمسترانگ بر روی ماه گذشت باز آلدرین هم از سفینه پائین آمد و شروع به پیاده روی در سطح ماه کرد . این دو فضانورد در اولین اقدام پرچم آمریکا را روی ماه نصب کردند و بعد شروع  به گرفتن عکس های یادگاری کردند . در مجموع فقط پنج عکس از آرمسترانگ گرفته شده است و بیشترین عکس های این ماموریت از باز آلدرین گرفته شده است.(معروفترین عکس آپولو ۱۱، عکس باز آلدرین است که روی کلاه او آرمسترانگ دیده می شود که در حال پیاده روی در ماه است.) سپس به کارهای علمی و تحقیقاتی پرداختند و دستگاه های مختلفی همچون آینه مخصوص لیزر برای سنجش فاصله ماه تا زمین و دستگاه لرزه نگار و را نصب کردند و بعد حدود ۵۸ کیلو سنگ و خاک ماه را برای انتقال به زمین جمع آوری کردند و آماده بازگشت شدند در حالی که در مجموع تنها  ۲:۳۱:۴۰ ( کمی بیش از ۲/۵ ساعت ) در سطح ماه راهپیمائی کردند .

۵) حرکت بر سطح ماه

برای حرکت سواره بر سطح ماه نمی توان از ماشین های معمولی (بنزینی یا گازوئیلی ) استفاده کرد زیرا ماه فاقد جو است و این ماشین ها آنجا کار نمی کنند.بنابراین باید از ماشین های الکتریکی با سلول های خورشیدی استفاده کرد.ماشینی که برای حرکت در سطح ماه ساخته شده است را “ماه پیما” می نامند .

  

شکل شماره ۹- ماه پیما

۵- در مسیر زمین( بازگشت به خانه )

آرمسترانگ و آلدرین در روی ماه گردش کردند (کاری که تا قبل از آن هیچ انسانی انجام نداده ) اکنون هنگام بازگشت است . اگر چه بازگشت از ماه به زمین بسیار آسانتر از رفتن از زمین به ماه است . ( آن هم به دلائلی که شرح می دهیم ) ولی این کار خطرات و مشکلات خاص خودش را دارد .

۱) بلند شدن از سطح ماه

برای بلند شدن از سطح زمین نیاز به مقدار عظیمی سوخت است و موشکی که فضا پیما را حمل می کند با سوختش حدود ۷۴برابر وزن فضا پیما می شود که در این میان تنها وزن سوخت موشک ۶۷برابر وزن فضاپیما می شود ( جدول شماره ۲ ) ولی برای برخاستن از ماه و انتقال فضانوردان از ماه نشین به فضاپیما و برگشت به زمین به یک درصد این مقدار سوخت هم نیاز نیست چون جاذبه ماه یک ششم جاذبه زمین بوده و فاقد جو می باشد .
۱۲۴ساعت و ۲۲دقیقه بعد یعنی در روز دوشنبه ۲۱ ژوئیه (۳۰ تیر ماه) ساعت۱۷:۵۴:۰۱  به وقت جهانی(۲۱:۲۴:۰۱ به وقت ایران) سفینه ماه نشین عقاب همراه با دو فضانورد شجاع از روی ماه برخاست .

۲) در راه بازگشت

همانطور که گفته شد بازگشت از ماه بسیار راحت تر از رفتن از زمین بود در مسیر بازگشت دوباره به همان نقطه لاگرانژی رسیدند و از آن به بعد نیروی جاذبه زمین بر ماه برتری پیدا کرد(با توجه به فاصله کم این نقطه تا سطح ماه تنها کافی بود اندکی از ماه دور شوند۰۰۰ر۳۸ کیلومتر) بعد از آنکه به نزدیکی زمین رسیدند باز در مدار قرار گرفته و آماده شیرجه زدن در جو زمین شدند . و این قسمت یکی از خطرناک ترین مراحل سفر می باشد .    

۳) ورود به جو زمین

 یکی از خطرات هنگام بازگشت یک فضا پیما ورود سالم به جو زمین است. وقتی فضا پیما به بالا می رود تا از جو زمین خارج شود باید کمترین میزان اصطکاک با هوا را داشته باشد بنابراین به گونه ای طراحی می شود که کمترین مقاومت را با هوا داشته باشد (سر آن تیز و دوکی شکل طراحی می شود )
در موقع برگشت مجدد به جو زمین حداقل با سرعت ۱۰کیلومتر بر ثانیه( معادل ۰۰۰ر۳۶ کیلومتر در ساعت )  وارد جو می شود بنابراین برای بازگشت و فرود سالم باید این سرعت را کاهش دهد و ساده ترین راه این است که ازجو زمین مانند ترمز استفاده کند . در این حالت باید اصطکاک با هوا به حداکثر مقدار خود برسد و سفینه باید طوری طراحی شود که بیشترین میزان اصطکاک با هوا را داشته باشد(از سر پهن و بزرگ خود وارد شود) بنابراین نیروهائی که هنگام ورود مجدد سفینه به جو زمین بر آن وارد می شود بسیار بیشتر از نیروهائی است که هنگام خروج سفینه از جو زمین به آن وارد می شود به گونه ای که نیروهائی که هنگام خروج سفینه از جو زمین  , به سفینه وارد می شود در مقابل نیروهائی که هنگام ورود مجدد سفینه به آن وارد می شود بسیار ناچیز است .
در ارتفاع ۱۰۰کیلومتری که مرز هوا و فضا می باشد ( مرز هوا و فضا را به نام ” خط کارامان ” تعیین کرده اند برای مطالعه در مورد خط کارامان و مرز فضا و زمان به مقاله ” هوا و جو ” مراجعه کنید ) که در این ازتفاع جو به غلظت لازم برای ایجاد اصطکاک و نیروی مقاومت می رسد این اصطکاک شدیدحرارت فوق العاده ای ایجاد می کند.این حرارت  می تواند فضا پیما را ذوب کرده یا خسارات زیادی وارد کند. برای جلوگیری از صدمه دیدن فضا پیما دو راه پیش رو است . یکی این که شیب ورود به جو را به حداقل برسانیم و راه دیگر استفاده از سپر حرارتی است ( شکل های ۱۰ و ۱۱ )
 (توضیحات بیشتر و نحوه برخورد با این پدیده در مقاله “سفرهای فضائی “ مفصل توضیح می دهیم)

  

شکل های شماره ۱۰ و ۱۱ – ورود فضاپیما به جو زمین 

 ۴) سپر حرارتی

همانطور که گفته شد برای ورود بی خطر و فرود بی خطر به جو زمین نیاز به سپرهای حرارتی است.سپرهای حرارتی در انواع مختلف ساخته می شود ساده ترین نوع آن سرامیک ها و مواد عایق حرارت با نقطه ذوب بسیار بالا می باشد که مانع از ورود گرما به سفینه می شود . بسیاری از سپرهای حرارتی یک بار مصرف بوده و بعد از استفاده بکلی باید تعویض شوند ولی انواع پیشرفته تر وجود دارند که بارها و بارها قابل استفاده می باشند

شکل شماره ۱۲- پوشاندن فضاپیما با سپر حرارتی

شکل شماره ۱۳- سپر حرارتی چتری

۵) استفاده از چتر نجات

بر خلاف ماه که جو ندارد زمین جو دارد و می توان در مراحل پایانی سقوط با استفاده از چترنجات فرود بی خطری را ایجاد کرد . ولی این کار مهارت های خاص خودش را دارد در صورتی که از همان ابتدای ورود به جو که جو زمین رقیق است چتر نجات باز شود . بیم گره خوردن و بهم پیچیدن چتر می رود و در صورتی هم که دیر باز شود این امکان هست که چتر نجات هم نتواند فضا پیما را نجات بدهد . نکته دیگر این که طناب های چتر باید بسیار محکم بوده تا تحت فشار شدید بخصوص موقع باز شدن چتر پاره نشود (از کابل های فولادی باید استفاده شود) و چتر یدکی حتما باید باشد . ( شکل شماره ۱۴ )

  

شکل شماره ۱۴ – فرود فضا پیما با چتر نجات

  ۵)فرود در آب

بیشتر روی زمین را اقیانوس پوشانده پس بهترین کار این است که فضاپیما در آب فرود بیاید در این صورت بدنه فضا پیما باید بتواند روی آب شناور باشد و امکانات ارتباطی و ردیابی و وسائل ضروری برای چند روز را داشته باشد . 

شکل شماره ۱۵ – شناور شدن فضاپیما روی آب مانند قایق

۶) سرنوشت فضاپیمای آپولو ۱۱

 ماه نشین آپولو ۱۱بعد از استفاده در فضای لایتناهی رها شد . ولی سفینه فرماندهی کلمبیا بعد از این که از روی آب گرفته شد به موزه ملی هوا- فضایی واشنگتن فرستاده شد و امروزه در این موزه در معرض دید تماشا چیان قرار دارد .
( توضیحات کاملتر در مقاله “موزه های فضانوردی “ در آینده منتشر می شود )

شکل شماره ۱۶ – فضاپیمای آپولو ۱۱ در موزه واشنگتن

۶- مروری بر مراحل مختلف پرواز آپولو

در اینجا همه موارد مربوط به پرواز آپولو ۱۱ را که تاکنون شرح دادیم به صورت جدول کامل آورده و در مورد آن توضیح می دهیم . برای واضح تر شدن تصویر جدول , آن را به دو قسمت تقسیم می کنیم :

جدول شماره ۵ – تمام زمان ها : از پرتاب موشک حامل اپولو ۱۱ تا برگشت سفینه به زمین

برای مطالعه سایر مقاله های نجومی روی شکل زیر کلیک کنید.

برای مطالعه مقاله های روانشناسی اینجا  را کلیک کنید .

عکس های طبیعت, طبیعت خوانسار , شکوفه های بهاری  , گلستان کوه ,دانلود آلبوم های کامل بهترین و زیباترین عکس ها ,آلبوم هائی با صدها عکس کیفیت بالا ,  در هیچ کجای اینترنت این عکسها را پیدا نمیکنید , عکس هابدون استفاده از تکنیک های فتوشاپ تهیه شده , کاملا طبیعی 

برای آموزش کامل و حرفه ای گوگل مپ روی شکل زیر کلیک کنید

همه جیز در مورد گوگل مپ

۱) هر گونه اظهار نظر را در فرم اظهار نظر کاربران وارد کنید .
۲) نظرات بعد از تایید مدیریت نشان داده می شود .
۳) با انتقادات و پیشنهادات سازنده خود ما را هرچه بیشتر  همراهی کنید . مدیریت از انتقادات و پیشنهادات سازنده شما استقبال میکند .
۴) نوشته های قرمز پر رنگ ارجاع به لینک هستند که هنوز لینک آنها قرار داده نشده است ( هنوز صفحه آنها منتشر نشده است )
۵) نوشته های آبی پر رنگ ارجاع به لینک هستند که لینک آنها قرار داده شده است ( صفحه آنها منتشر شده است )
۶) هرگونه بهره برداری : کپی تمام و یا قسمتی از مطالب این سایت بدون ارجاع منبع آن ممنوع می باشد .
۷) تکثیر فایل های Pdf با ذکر منبع آزاد ولی فروش آن تحت هر عنوان و با ذکر منبع هم ممنوع می باشد.

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *