دسته بندی: فناوری
نگاهی به اولین سفر انسان به مدار ماه، نیم قرن پس از پرتاب آپولو ۸ [بخش اول]

۵۰ سال پیش فضاپیمایی از زمین به سمت فضا پرتاب شد که واسه همیشه آینده بشر رو از این رو به اون رو کرد. آپولو ۸ با ۳ فضانورد سفر خود به سمت ماه رو شروع کرد تا با رقم زدن خیلی از اولینا، قدم گذاشتن آدم روی تنها قمر زمین رو آسون کنه.

جهان در دوران آپولو ۸

این اولین باری بود که آدم می تونست زمین رو به شکل یه سیاره کامل ببینه و در عین حال بیشتر از هر سفر فضایی دیگری از زمین فاصله بگیره. علاوه بر این همه این روند می تونست آمریکا رو در مورد مسابقه فضایی در موقعیتی برتر بذاره.

وقتی که آپولو در ۲۱ دسامبر سال ۱۹۶۸ پایگاه «کیپ کندی» (بعدا به نام کیپ کاناورال) به فضا پرتاب شد جهان در پریشونی هست. جنگ سرد در جریان بود و بلوک شرق و غرب به دنبال برتری بر همدیگه بودن.

آپولو 8

آپولو ۸ قبل از پرتاب

در همون دوران، اصلاحات سیاسی در چکسلواکی با سرکوب نیروهای شوروی مواجه شده بود. پاریس با شورشیا درگیر بود، آمریکا در شُک به وجود اومده به وسیله تظاهرات مخالفان با جنگ ویتنام هست و از طرف دیگه ترورها و نابرابری نژادی در این کشور مشکل ساز شده بود.

ناسا هم با مشکلات دیگری دست و پنجه نرم می کرد. در ژانویه ۱۹۶۷ برنامه فضایی شکست ناگواری رو تجربه کرد. فضانوردان فضاپیمای آپولو یه، به دنبال آتیش سوزی روی سکوی پرتاب جون سپردند. بازرسیایی که واسه پیدا کردن دلیل موضوع انجام شد خبر از نقصایی در طراحی، اشتباهات مونتاژ و مدیریت نادرست می داد.

اما در آخر در ۱۱ اکتبر ۱۹۶۸ همه چیز تغییر کرد. آپولو ۷ از پایگاه کیپ کاناورال به فضا پرتاب شد و این اولین پرواز سفینه فرماندهی و خدمات آپولو (CSM) بود. درزمان این پرتاب سفینه به مدت ۱۰ روز در مدار پایینی زمین گردش کرد و در آخر برگشت سالم ۳ فضانورد به زمین موفقیت بزرگی واسه ناسا رو رقم زد.

ماجرای پنهونی آپولو ۷

اما اون چیزی که خیلی از افراد، حتی افراد موثر در پروژه آپولو از اون بی خبر بودن به دستور کار پنهونی آپولو ۷ در رابطه بود؛ پروژه ای که اثر مهمی در مسابقه فضایی، جنگ سرد و تاریخ گذاشت.

آپولو 8

اولین مرحله راکت ساترن ۵ واسه آپولو ۸ آماده مونتاژ می شه.

در ۱۹۶۸ با برنامه آپولو قرار شد دسترسی به ماه تا قبل از انتهای همون دهه ممکن شه. پس از چند سال پیشرفت و پسرفت در آخر ناسا تصمیم به به کار گیری بوستر راکت بزرگ ساترن ۵ گرفت؛ بوستری که از مجسمه آزادی هم بلندتر بود و می تونست دو سفینه رو با خود به مدار زمین ببره.

اولین سفینه همون سفینه فرماندهی و خدمات آپولو بود که در واقع سفینه اصلی حساب می شد. ماژول فرماندهی در واقع خونه فضانوردان به حساب می اومد، مرکز کنترل و فرماندهی مأموریت بود و هم اینکه واسه برگشت به زمین کاربرد داشت. ماژول خدمات، آب، برق و ارتباطات راه دور رو جفت و جور می کرد و مهم تر از همه اینکه موتور اصلی رو با خود حمل می کرد. این موتور قرار بود سفینه رو در مدار ماه قرار داده و دوباره به زمین برگردونه.

واسه فرود روی ماه اما وسیله نقلیه دیگری نیاز بود. ماه نشین آپولو که در اول «ماژول گردش در ماه» (LEM) نام داشت. این وسیله ظاهری مثل عنکبوت داشت، تنها می تونست در فضای خلا کار کنه و به وسیله سفینه فرماندهی و خدمات آپولو حمل می شد. در آخر دو فضانورد به ماه نشتین می رفتن و اقدام به جداسازی اون از سفینه دیگه و فرود روی ماه می کردن. این در حالی بود که قرار بود فرد دیگه بازم در ماژول فرماندهی بمونه.

از آپولو ۷ تا ۱۱

تموم این فرایندهای پیچیده به این معنی بود که فضانوردان مأموریت آپولو باید در مورد وظایف زیادی مربوط به ماژول فرماندهی و هم ماه نشین مهارت پیدا می کردن. در طرح اولیه قرار بود طی پروژه آپولو ۷، ماژول فرماندهی در مدار پایین زمین آزمایش شه، با آپولو ۸ هر دو ماژول تست شه و با آپولو ۹ هر دو اونا از ارتفاع ۷۴۰۰ کیلومتری به پرواز در بیاد. در آخر هم در سال ۱۹۶۹ آپولو ۱۰ اولین پرواز به دور مدار ماه رو بکنه و ماژول ماه نشین رو تو یه تمرین در شرایط گرانشی آزمایش کنه تا در پروژه آپولو ۱۱ روی ماه فرود آید.

این برنامه زمان بندی مرتب تنها یه مشکل داشت. وقتی که آپولو ۸ به سکوی پرتاب می رسید، ماژول ماه نشین هنوز آماده پرواز نبود! در واقع این ماژول یه مشکل مهندسی به حساب می اومد چون که تا الان هیچکی سفینه ای نساخته بود که از فضا فقط با به کار گیری نیروی راکتا فرود آید، چه برسه به اینکه روی ماه بشینه.

در ۱۹۶۸ اولین ماژول ماه نشین به کیپ کندی رسید. اما بازرسیا خبر از اشکالات پر تعداد دادن و علاوه بر این پایه های فرود هم توانایی پشتیبانی از وزن بالای سفینه رو نداشتن. بررسیای بیشتر هم نشون دادن که در بهترین حالت ماژول فرود روی ماه تا فوریه ۱۹۶۹ هم آماده پرواز نمیشه.

آپولو 8

طرح ماژول سرویس فرماندهی

سوال این بود که حالا چه باید بکنیم؟ بدون ماژول فرود روی ماه آپولو ۸ نمی تونست پرواز کنه و اینطوری برنامه واسه ماه ها به تأخیر می افتاد.

پیشنهاد ارسال ماژول ماه نشین به ماه بدون آزمایش در مدار زمین

هیچکی نمی دونه که اولین بار چه وقتی این ایده مطرح شد اما طرح اون به «جرج لو»، مدیر وقت ناسا نسبت داده می شه. اون گفته بود که آزمایش مدار پایین رو از یاد ببرین، ماژول گردش در ماه رو هم از یاد ببرین و طی ۱۶ هفته آپولو ۸ رو مستقیماً به مدار ماه بفرستید.

این ایده ترسناک به نظر می رسید. از دید سیاسی فقط تعداد محدودی از مقامات رسمی در این سازمان از ایده مدیر خبر داشتن. حتی بعضی از مقامات بالارده ناسا هم از موضوع بی اطلاع بودن و این بی اطلاعی واسه کنگره آمریکا هم صدق می کرد. تا اینکه آدمایی که پشت این ایده بودن به طور کاملً اطمینان حاصل کردن که این ایده شدنیه و اینطوری از اون پشتیبانی کردن. از دید فنی اما این ایده دیوونه وار بود.

آپولو 8

جزئیات ماژول فرماندهی

تصور عادی اینه که ناسا یه سازمان باحال و براساس محاسباته که همه افراد همه چیز رو تا چندین رقم اعشار حساب می کنن. این موضوع تا حدود زیادی درسته اما مشکل در اون جایی ریشه داشت که در مسابقه فضایی تنها شکست دادن زمان نبود که اولویت داشت؛ محققان و مهندسان باید با مقدار بسیار خیلی از ناشناختهایی که تا کنون اطلاعی درباره اونا نداشتن هم مواجه می شدن.

آپولو 8

فرانک بورمن

تقریباً نصف زمان، واسه حل مشکلات و ایجاد راه حلای ابتکاری صرف می شد. در مورد آپولو ۸ تغییرات جدید تنها باز نویسی یادداشتای روزانه نبود؛ بلکه مشابه این بود که بخواین به یه قاره به طور کامل متفاوت حمله همه جانبه ای انجام بدین. یعنی حتی اگه همه آماده این تغییرات بودن بازم این موضوع تدارکات بود که مشکل ساز می شد.

مثلا اگه آپولو ۸ مستقیم به سمت ماه می رفت نیاز بود که سرنشینان آپولو ۸ و ۹ با هم جابجا شن. خدمه اصلی آپولو ۸ در مورد آموزشای مربوط به ماه نشین بسیار پیشرفت کرده بودن و اگه به این سفر نمی رفتن همه تلاشاشون به هدر می رفت. از طرف دیگه فضانوردان آپولو ۹ در مورد کار با سفینه فرماندهی و خدمات آموزش زیادی دیده بودن. در بین خدمه آپولو ۹، «فرانک بورمن» فرمانده عملیات اهمیت خاصی داشت. بورمن در بازرسیای آپولو یه هم موثر و به طور کاملً با مشکلات ایمنی آشنا بود.

به زودی آپولو ۸، خدمه خود رو پیدا کرد: فرمانده «فرانک بورمن» که کلنل نیروی هوایی آمریکا بود و در پروژه جمینی ۷ (مأموریتی فضایی با دو فضانورد که در سال ۱۹۶۵ انجام شد) هم فرماندهی کرده بود. مورد مهم دیگه این بود که از زمان مأموریت جمینی ۷ تا زمان سفر به ماه، بورمن فرد محبوبی به حساب می اومد.

در کنار اون «جیمز لاول» انتخاب شد که در مأموریت جیمنای ۷ در کنار بورمن حضور داشت و البته طی جمینی ۱۲ در سال ۱۹۶۶ هم به فضا رفته بود.  اون به عنوان جایگزینی واسه «مایکل کولینز» انتخاب شد که به دلیل جراحی زمین گیر شده بود.

در آخر به عنوان عضو سوم آپولو ۸، «ویلیام آندرس» انتخاب شد. از اونجایی که ماه نشینی نبود که آندرس اونو هدایت کنه به عنوان مهندس پرواز و عکاس رسمی انتخاب شد.

آپولو ۷ به مدار زمین و آپولو ۸ به ماه میره

در اول قرار بود از بوستر راکت ساترن IB واسه پرتاب سفینه به فضا استفاده شه اما حالا نیاز به ساترن ۵ بزرگ بود. به این منظور نیاز به پدر راکت ساترن «ورنر فون براون» بود. در آخر فون براون به پروژه ملحق شد. دو پرواز اول ساترن ۵ با مشکلاتی مواجه شده بود اما فون براون میخواس سومی رو بدون مشکل طراحی کنه. واسه این کار باید بر مشکلاتی مثل انحراف مرحله دوم یا لرزشای خطرناک بین پرواز مسلط می شد.

علاوه بر این نیاز بود محاسبات کامپیوتری انجام شه. اول باید براساس محاسبات امکان پذیری مأموریت مشخص می شد و بعد بهترین روز و زمان پرتاب و در آخر راه گردش به دور مدار، رسیدن به ماه و برگشت از اون محاسبه می شد.

در آخر قرار شد مأموریت آپولو ۷ با هدف ارسال به مدار زمین انجام شه. مهندسان، فضانوردان، مقامات رده بالای ناسا و بالاتر از همه رئیس جمهور توافق کردن که اگه پروژه آپولو ۷ شکست خورد به کل پروژه پایان بدن اما آپولو ۷ پرتاب شد، به زمین برگشت و موفقیت خود رو به اثبات رساند.

آپولو 8

فرانک بورمن، جیمز لاول و ویلیام آندرس، خدمه آپولو ۸

در ۱۲ نوامبر همون سال و تنها ۳ هفته پس از آپولو ۷ اعلام شد که آپولو ۸ واسه رفتن به ماه ساخته می شه. زمان ارسال ۲۱ دسامبر ۱۹۶۸ ساعت ۷:۵۱ صبح به وقت منطقه وقتی شرقی اعلام شد. قرار بود پرتاب از سکوی LC-39A در مرکز فضایی کندی انجام شه. تا زمان پرتاب تنها ۴۰ روز فاصله بود.

اهداف مأموریت آپولو ۸

آپولو ۸ علاوه بر این که قرار بود پرواز به سمت ماه و فرود روی اونو رقم بزنه اما اولین هدف اون چیز دیگری بود: اینکه قبل از روسا این کار انجام شه. از دید بعضی این موضوع بچه گانه به نظر می رسید اما مهم این بود که هدف آپولو در درجه اول کشف، ماجراجویی یا علم نبود بلکه در واقع جنگی در دل جنگ سرد بود.

بورمن فرمانده آپولو ۸ هم این موضوع رو به عنوان یه جنگ واقعی می دید و اون همون طور ای می جنگید که اگه تو یه بمب افکن هم حضور داشت عمل می کرد.

به زودی در ۱۵ سپتامبر ۱۹۶۸ شوروی مأموریت فضایی «زوند ۵» و پس از اون در ۱۰ نوامبر «زوند ۶» رو انجام داد. با این حال در این مأموریتا به جای اینکه آدمای فضانورد به فرستاده شن لاکپشت و دیگه موجودات زنده به فضا رفتن. روسا به این مأموریتا به چشم پیشگامانی واسه مأموریتای انسانی آینده نگاه می کردن. اگه روسا در موفق می شدن اینجور مأموریتای انسانی رو بکنن دیگه کار آپولو ۸ تموم بود.

آپولو 8

جیمز بورمن

با این حال زوند ۵ با موفقیت به زمین برگشت اما زوند ۶ به مشکل برخورد و نابود شد. همین موضوع تأخیرهایی رو در برنامه های روسا درست کرد اما در اون طرف دنیا این صدای تیک تاک ساعت بود که آمریکاییا رو آزار می داد.

هدف دوم پروژه آپولو ۸ همون موردی بود که موجبات تصویب شدن اونو درست کرد: انجام یه بررسی دقیق به واسطه عکاسی از مناطق استوایی ماه. این در حالی بود که از ده ها قبل بخشی از ماه که به سمت زمین قرار داره به وسیله آمریکاییا و روسا مورد عکاسی قرار گرفته بود. این کار به واسطه ارسال ماهواره ها و مدارگردهایی به دور مدار ماه انجام شده بود و یافته ها به دست اومده هم خوب بود.

لوازم عکاسی فضاپیماها حتی با استانداردهای امروزی هم بسیار ابتدایی به نظر می رسن اما تصویر ورداری با دوربینای عکاسی استاندارد فیلمی از نزدیک این امکان رو جفت و جور می کرد که تصاویری بهتر ثبت شه و علاوه بر این مکان بعدی واسه فرود مأموریتای بعدی آپولو روی ماه با بررسی همین تصاویر ممکن شه.

آپولو 8

راه سفر و گردش آپولو ۸

تصاویر هم اینکه می تونستن به هدف سومی هم کمک کنن. این هدف به یه پدیده دچار مشکل کننده در رابطه می شد که در مأموریتای مداری کشف شده بود: میدون گرانشی غیر یکنواخت ماه.

این موضوع موجب شده بود ناسا در محاسبات خود به مشکلاتی برخورد کنه و در مشخص کردن راه پرتاب با انحرافی تا بیشتر از ۳ کیلومتر مواجه شه. تصاویر و اندازه گیریایی که قرار بود آپولو ۸ جفت و جور کنه در آخر می تونست به محققان در طراحی مدار گردش فضاپیما کمک کنه.

مخاطرات جسورانه

در پروژه آپولو ۸ خطراتی وجود داشت که در طرح اولیه به اونا توجه نشده بود. یکی از مهمترین بخشای سفینه فرماندهی و خدمات، «سیستم خدمات پیشران» (SPS) بود که موتور اصلی حساب می شد. موتور راکتای شیمیایی می تونستن نیروی پرتاب لازم واسه قرار دادن آپولو ۸ در مدار ماه و برگشتن اون به زمین رو جفت و جور کنه.

آپولو 8

خدمه آپولو ۸ در بین تمرین واسه فرار اضطراری بین پرتاب.

SPS تا اونجا که ممکن بود ساده ساخته شده بود، به استثنای پمپایی که مستعد خرابی بودن. سیستم پیشران با به کار گیری هلیوم کار می کرد. این سیستم احتیاجی به جرقه زن نداشت و به واسطه ترکیب شدن موادی که با آمیزش با هم منفجر می شدن کار می کرد. همین موضوع موجب می شد واسه استفاده در فضا ایده آل باشن اما تا وقتی که روی زمین هستن مشکل ساز شن.

مشکل از اونجایی ناشی می شد که تنها ۵۰ درصد شانس واسه کار کردن به همون صورتی که پیشبینی شده بود داشت. اگه SPS در مدار ماه با مشکل بر می خوره سفینه فرماندهی در چرخش مداری باقی می مونه. در طرح مأموریت اولیه این مشکل بزرگی نبود چون که موتورهای ماژول ماه نشین (LEM) می تونست در شرایط اضطراری واسه اصلاح راه به درد بخور باشه. اما در طرح فعلی آپولو ۸ دیگه خبری از ماه نشین نبود.

پرتاب آپولو ۸ به فضا

در آخر زمان پرتاب نزدیک شد. سه فضانورد حتی با چارلز لیندبرگ ملاقات کردن؛ فردی که در سال ۱۹۲۷ با یه هواپیمای یه موتوره موفق شده بود طول اقیانوس اطلس رو طی کنه. لیندبرگ محاسباتی رو انجام داده و گفته بود که آپولو ۸ فقط در همون یه ثانیه اول ترک زمین تا ۱۰ برابر بیشتر از هواپیمای Spirit of St. Louis اون در کل پرواز اقیانوسی اش سوخت می سوزونه.

آپولو 8

آپولو ۸ پس از آپولو ۷ دومین مأموریت سرنشین دار آپولو به حساب می اومد.

در ۲۱ دسامبر ۱۹۶۸ راکت ساترن V SA-503 بدون هیچ گونه مشکل اساسی از زمین برخواست. پس از اینکه مرحله سوم راکت (S-IVB) به همراه فضاپیما جدا شد در آخر این بخش، ماژول فرماندهی رو به مدت ۹۰ دقیقه در مدار ۱۶۰ کیلومتری زمین حمل کرد. به مدت ۲ ساعت و ۳۸ دقیقه و قبل اینکه فضاپیما در راه حرکت به سمت ماه قرار بگیره، مرکز کنترل مأموریت به دقت در حال بررسی و فاصله سنجی بوستر و فضاپیما بود.

مرکز کنترل مأموریت در زمان پرتاب آپولو ۸

پس از ۲ ساعت و ۴۴ دقیقه و ۳۰ ثانیه پرواز موتور تکی مرحله سوم راکت (S-IVB) دوباره به مدت ۳۱۸ ثانیه روشن و به وسیله کنترل کامپیوتر زمینی هدایت شد تا اینکه در آخر آپولو ۸ در راه خود به سمت ماه قرار گرفت. حالا آپولو ۸ با سرعتی بیشتر از هر اون چیزی که تا الان بشر تجربه کرده بود در حال حرکت بود: ۳۸ هزار و ۹۵۹ کیلومتر در ساعت.

اینطوری ۳ فضانورد واسه اولین بار بیشتر از هرکی دیگه ای در جهان از سیاره ما فاصله گرفتن. اما بورمن به همراه دو خدمه دیگه در همین زمان مشغول کارای دیگری بودن.

اونا سیستم انفجاری واسه جدا کردن راکت S-IVB رو فعال کردن و مانوری واسه جلوگیری از برخورد با راکت رو انجام دادن. بعد چرخشی رو اجرا کردن تا خالی شدن سوخت باقی مونده در مخزن راکت رو نظارت کنن.

آپولو 8

طرحی از جداسازی آپولو ۸ از راکت S-IVB

متأسفانه این جداسازی شدید خوب انجام نشد و در همین بین بورمن در حال مشاهده صحنه ای بود که نگرانی اونو بیشتر و بیشتر می کرد. S-IVB شروع به بیرون دادن گازهای خود به هر سمتی کرد. بورمن اما میخواس زمان بازرسیا رو کم کنه تا هر چی سریع تر از راکت دور شن؛ راکتی که ممکن بود در آخر در بین حرکت خود به هر سمتی بره و مشکل ساز شه.

 

با همراه باشین تا سفر پر خطر آپولو ۸ رو دنبال کنیم.

برچسب ها :

ناموجود