ایران به جمع معدود کشورهای دارای دانش ساخت موتور ف خبرگزاری علم و فناوری - ایران به جمع معدود کشورهای دارای دانش ساخت موتور فضاپیما پیوست/ آرش ایرانی پایانی بر انحصار استار آمریکایی
علم و فناوری گزارش می دهد؛

ایران به جمع معدود کشورهای دارای دانش ساخت موتور فضاپیما پیوست/ آرش ایرانی پایانی بر انحصار استار آمریکایی

محققان کشورمان موفق شدند نسل جدیدی از موتورهای فضاپیما با نام "آرش" را طراحی کنند که می تواند شرایط ارسال فضاپیماهای ایرانی به منطق دورتر فضا را فراهم کند.

گروه دانش خبرگزاری علم و فناوری سجاد عبدلی ؛ یکی از عجیب ترین کشفیات انسان، سفر به فضا می باشد که مشکلات و پیچیدگی های خاص خود را دارد چرا که باید با بسیاری از مشکلات همچون وجود خلا در فضا ، مشکل ورود مجدد به زمین ، مشکلات گرما و حرارت ، مکانیک مدارها ، تابشهای کیهانی و طراحی امکانات برای ثابت نگه داشتن اشیاء در بی وزنی دسته و پنجه نرم کرد. اما بزرگترین مشکل ، طراحی و ساخت موتورهای خاص (راکت) برای ارسال فضاپیما به فضا می باشد . ساخت این موتورها (راکت ها) به خصوص سیستم سوخت آنها آنقدر پیچیده است که تا کنون تنها 5 کشور جهان موفق به ساخت این موتورهای پیشرفته شده اند ؛ اما خوشبختانه ایران نیز با تکیه بر دانش بومی جوانان خود ، موفق به ساخت این موتورها گردیده است.

تاریخچه ساخت موتورهای دوربرد فضاپیماها

در سال ۱۹۶۹ ناسا برای اولین بار تصمیم به طراحی وسیله‌ای با قابلیت ارسال چندباره و دوربرد به فضا گرفت و بدین منظور چهار بودجه ۳۰۰ هزار دلاری برای این کار اختصاص داد. این مبالغ در اختیار ۴ شرکت جنرال دینامیکس، لاکهید، مکدانل داگلاس و نورث آمریکن راکول قرار گرفت. هدف طراحی وسیله پرتاب دو مرحله‌ای بود، که از سوخت هیدروژن مایع و اکسیژن مایع استفاده کند. بعد از آن فاز دوم (فاز طراحی موتور) آغاز شد و کمک‌های مالی‌ای به سه شرکت ایروت، پرت اند ویتنی و راکتداین ارائه شد تا موتورهای اصلی فضاپیما را طراحی کنند. در سال ۱۹۷۲ اجازه تولید موتورهای اصلی به شرکت راکتدین داده‌شد.

موتور اصلی شاتل فضایی در حال آزمایش-۱۹۸۱

 این موتور می‌بایست، قابلیت انجام ۵۵ مأموریت با زمانی در حدود هفت ساعت و نیم را داشته و ۲۲۰۰ کیلونیوتون "تراست" ایجاد می‌کرد و از پیکربندی احتراق چند مرحله‌ای بهره می‌جست. فشار داخلی موتور با توجه به طراحی آن به ۲۰ مگاپاسکال می‌رسید که ۵ برابر موتورهای استفاده‌شده در موشک‌های مأموریت‌های آپولو بود. برای کنترل موتور یک سیستم احتراق اولیه در نظر گرفته شده بود که قدرت موتور را بین ۵۰٪ تا ۱۰۹٪ تنظیم می‌کرد. تمامی امکانات، سیستم‌های تشخیصی و جلوگیری از حادثه در صورت خرابی با استفاده کنترل‌کننده دیجیتال موتور اصلی روی مدارگرد هر لحظه بررسی می‌شد و این برای اولین‌بار بود که در موتورهای فضاپیما از این فناوری استفاده می‌شد.

نحوه عملکرد موتور فضاپیما

موتورهای پرتاب فضاپیماها از شاهکارهای طراحی و مهندسی موتورها به حساب می آیند و از قدرت بسیار بالایی برخوردار هستند. موتور موشک ها جزء موتورهای واکنشی هستند و اساس کار آن ها بر پایه قانون معروف نیوتون یعنی "برای هر کنش واکنشی وجود دارد به مقدار مساوی ولی درجهت مخالف آن" می باشد. موتور موشک نیز جرم را در یک جهت پرتاب می‌ کند و از واکنش آن در جهت مخالف سود می‌برد. البته تصور این اصل (پرتاب جرم و سود بردن از واکنش) ممکن است در ابتدا کمی عجیب به نظر بیاید، چرا که در عمل بسیار متفاوت می‌نمایاند. انفجار ، صدا و فشار چیزهایی است که در ظاهر باعث حرکت موشک می‌شود و نه "پرتاب جرم".

فیلم/نحوه عملکرد موتورهای فضاپیماها

ساخت یک موتور پرتابگر  فضاپیما ، به دانش و تکنولوژی پیشرفته ای نیاز دارد به همین دلیل برای ساخت آن معمولا به چند سال زمان نیاز است این در حالی است که پرتاب آن تنها در عرض چند ثانیه انجام می گیرد.  جنس قطعات این موتورها نیز با دقت بسیار بالایی از تیتانیم و یا آلیاژهای بسیار سبک طی ساخته می شود.  یکی از مهمترین دغدغه های دانشمندان در این حوزه، بحث استفاده از سوخت مناسبی است که علاوه بر دارا بودن توانمندی های کافی، فاقد هرگونه تشعشعات خطرناک و مضر برای محیط زیست باشد.

چه کشورهایی دارای دانش ساخت موتور فضاپیما هستند ؟

به توجه به آن که طراحی این موتورها نیاز به دانش و تکنولوژی بالایی دارد ؛ تاکنون تنها 5 کشور موفق به ساخت این موتورها گردیده اند که در ادامه این گزارش به معرفی آن ها خواعیم پرداخت :

1- سازمان فضائی روسیه:

کشور روسیه یکی از پیشرو ترین کشورهای جهان در زمینه طراحی و ساخت موتورهای  فضاپیما بوده و در حال حاضر نیز این کشور به عنوان اصلی ترین کشورسازنده راکت های فضائی در جهان به شمار می رود. سازمان فضائی روسیه در ماموریت های خود از انواع مختلفی از راکت های فضایی استفاده می کند که مهمترین آن ها موتورهای خانواده آنگارا، فونیکس ، زنیت ، دنپر ، سویوز و  سامارا می باشد.

2- سازمان فضائی ایالات متحده آمریکا

ایالات متحده آمریکا در کنار روسیه به عنوان قدیمی ترین کشورهای دارای فناوری فضائی شناخته می شوند اما در این کشور برخلاف سایر کشورها، انحصار فنوری تولید موتورهای فضاپیما در اختیار سازمان فضائی این کشور یا ناسا نبوده و چند شرکت خصوصی در این زمینه فعالیت می کنند. مشهور ترین این شرکت ها، شرکت بوئینگ و الون ماسک Elon Musk  (سازنده فضاپیماهای خانواده اسپیس ایکس ) هستند. شاتل های فضائی آمریکا که امروزه استفاده از آن ها متوقف شده و بازنشسته شده اند. به عنوان سمبل فضاپیماهای آمریکائی و نماد راکت های فضاپیمای این کشور شناخته می شوند. خانه کودک

3- سازمان فضائی چین :

کشور چین را نیز میتوان از اعضای نسبتا جدید اما پر کار کشورهای سازنده موتورهای فضاپیماها نام برد. مهمترین موتورهای ساخت این کشور؛ خانواده راکت های لانگ مارچ است که در انواع و اندازه های مختلفی تهیه و تولید می شوند. مشهورترین عضو این خانواده ،راکت های مدرن ماهواره بر لانگ مارچ 6 است. راکت های Long March-6 از سوخت مایع ویژه ای استفاده می کنند که فاقد آلاینده های جوی بوده و برای محیط زیست مضر نخواهد بود .

4- سازمان فضائی ژاپن:

ژاپن را می توان دیگر کشور آسیائی دانست که دارای فناوری پیشرفته فضائی است. این کشور دارای چند مرکز پرتاب راکت های ماهواره بر است که از اصلی ترین آن ها مرکز فضایی تانگاشیما (Tanegashima Space Centre)  است. از جمله مشهورترین راکت های  فضاپیمای ژاپن ، راکت   Kounotori 5 نام دارد که همچنین به عنوان HTV-5 شناخته می شود.  راکت ماهواره بر H-2A  دیگر راکت مورد استفاده سازمان اکتشافات هوا و فضای ژاپن Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) است که با همکاری بخش صنایع سنگین شرکت میتسوبیشی و سازمان فضائی ژاپن طراحی شده است.

5- سازمان فضائی هندوستان :

هندوستان را می توان جدیدترین عضو مهم کشورهای دارای فناوری ساخت راکت های فضاپیما دانست. اگرچه این کشور به نسبت سایر کشورهای این فهرست، فعالیت کمتری در زمینه اکتشافات فضائی و ماموریت های این حوزه دارد اما باید در نظر داشت که فضاپیمای ساخت این کشور؛ تنها فضاپیمایی است که توانست در کنار فضاپیمای امریکائی و با فاصله زمانی اندکی پس از آن به سیاره مریخ برسد. یکی از مهمترین راکت های فضاپیمای هندی ، راکت فضاپیمای بزرگی با نام GSLV-Mark III است.

ایران به جمع کشورهای دارای دانش ساخت موتورهای فضاپیما پیوست

طی سال های اخیر ، جمهوری اسلامی ایران با تکیه بر دانش بومی خود توانسته در زمینه هوافضا به پیشرفت های چشمگیری برسد . خوشبختانه محققان کشورمان موفق شده اند نسل جدیدی از موتورهای فضاپیما با نام "آرش" را طراحی کنند که می تواند شرایط را برای ارسال فضاپیماهای ایرانی به منطق دورتر فضا را بفراهم کند. در این زمینه حسین صمیمی، رئیس پژوهشگاه فضایی کشورمان در نشست خبری با اصحاب رسانه که ظهر امروز در غرفه پژوهشگاه فضایی ایران در نمایشگاه بین‌المللی تهران برگزار شد گفت: تاکنون این فناوری با عنوان موتورهای استار در اختیار کشور آمریکا بوده که هم اکنون ما موفق شده ایم این موتورها را با ویژگی‌هایی که با موتورهای استار برابری می‌کند، تولید کنیم. وی گفت: به دلیل موانع تحریم امکان استفاده از موتورهای فضایی استار برای ما وجود نداشت و البته تاکنون نیز نیازی به استفاده از این موتورها احساس نمی‌شد چرا که تاکنون ماهواره‌های ایرانی در مدار پایین زمین قرار می‌گرفتند اما هم اکنون که قصد انتقال ماهواره به مدار بالای زمین را داریم باید از موتورهای فضایی استفاده کنیم و به همین دلیل آن را در کشور ساختیم.

رئیس پژوهشگاه فضایی ایران ادامه داد: موتور فضایی آرش در سامانه انتقال مداری ماهواره قرار می‌گیرد و امکان ارسال ماهواره را به مدارهای بالای زمین فراهم می‌کند. وی تصریح کرد: خانواده موتورهای فضایی آرش در چند ورژن در دست ساخت است که در آینده نزدیک موتور «آرش ۲۰» را در بلوک انتقال مداری برای ماهواره ناهید ۲ بکار خواهیم گرفت. به گفته صمیمی این موتورها به مرور توسعه و بهبود پیدا خواهند کرد تا در نقشه راه توسعه ماهواره‌ها بکار گرفته شوند.

رئیس پژوهشگاه فضایی ایران تاکید کرد: سامانه انتقال مداری ماهواره برد مداری ماهواره را زیاد می‌کند و پس از آنکه ماهواره بر تا ارتفاع ۴۰۰ کیلومتر ماهواره را هدایت می‌کند از آنجا به بعد بلوک انتقال مداری با استفاده از موتور فضایی امکان هدایت ماهواره را تا مدار ۷ هزار کیلومتر زمین بر عهده دارد. وی اظهار داشت: در حال انجام تست‌های مکرر برای موتورهای فضایی آرش هستیم تا کاربرد این فناوری تثبیت شود اما به جرأت می‌توانیم بگوییم که به دانش این فناوری در کشور دست پیدا کرده ایم و سایر کشورها نیز از این فناوری برای انتقال ماهواره‌هایشان استفاده می‌کنند البته سایر کشورها به دلیل آنکه تحریم نیستند از موتورهای فضایی آمریکا استفاده می‌کنند اما ما توانستیم موانع تحریم را شکسته و موتور فضایی که قابل رقابت با موتورهای استار است را طراحی کنیم.

انتهای پیام /

 

زمان انتشار: چهارشنبه ۲ بهمن ۱۳۹۸ - ۰۸:۰۰:۰۰

شناسه خبر: 85070

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب