ایده ای جدید برای رفع مشکل فضاپیما های سرنشین دار

تحقیقات در مورد علل حادثه شروع شد اما نتیجه تحقیقات همه را شگفت زده کرد، مشکلی که تاکنون پیش بینی نشده بود. شوک حاصل از اعلام نتیجه تحقیقات منجر به تعلیق پرواز شاتل ها تا زمان رفع ایراد شد. بررسی ها حاکی از وجود آسیبی در سپر حرارتی کلمبیا بود که بر اثر جدا شدن و برخورد قطعاتی از بدنه تانکر سوخت با سپر حرارتی فضاپیما به وجود آمده بود. این امر مهندسان را بر آن داشت تا با تلاش و تحقیقات فراوان تمهیداتی را برای شاتل منتظر پرواز دیسکاوری در نظر بگیرند ولی با تمام این تلاش ها پس از پرتاب و به واسطه وجود چندین دوربین بر روی بدنه متوجه بروز مجدد همان مشکل حادثه ساز در دیسکاوری نیز شدند که البته این بار با تعمیر قسمت های آسیب دیده دیسکاوری در فضا توانستند آن را با موفقیت ولی با دلهره فراوان به زمین بنشانند. تمامی این حوادث باعث شد که مهندسان و محققان ناسا به فکر راهی اساسی برای رفع این مشکل باشند و حتی ایده طراحی نوع جدیدی از فضا پیما های رفت و برگشت سرنشین دار و کنار گذاشتن شاتل های کنونی مطرح شد.

در این مقاله سعی می کنیم تا ایده جدیدی برای رفع مشکل فضاپیما های سرنشین دار و به صورت نمونه (شاتل دیسکاوری) را مطرح کنیم.

ابتدا این ایده را به صورت یک سؤال مطرح می کنیم. آیا نمی توان با ایجاد تغییراتی در شاتل دیسکاوری و بدون طراحی و ساخت پر هزینه و دشوار فضاپیمایی جدید، مشکل ایجاد شده را برطرف کرد؟

۱. مشکل برخورد قطعات جدا شده از تانکر سوخت با سپر حرارتی را می توان با انتقال محل نصب شاتل از روی بدنه تانکر به بالای تانکر سوخت برطرف نمود. در این صورت باید تانکر را به شکل ادامه بدنه شاتل طراحی کرده و شاتل را در بالای آن قرار داد. با این کار امکان برخورد هر قطعه ای با سپر حرارتی عملاً از میان خواهد رفت.

۲. با قرار گرفتن شاتل در بالای تانکر و اضافه شدن ارتفاع در زمان پرتاب ارتفاع سکوی پرتاب نیز متناسب با ان افزایش پیدا می کند.

۳. برای این کار چون موتور های شاتل در هنگام پرتاب قابل استفاده نیست تمامی موتور های لازم در پایین تانکر تعبیه شده و موتور های کمکی هم بر روی بدنه آن قرار گرفته و موتور های شاتل بعد از مرحله جدا شدن از تانکر قابل استفاده خواهد بود.

۴. در حال حاضر موتور های کمکی و تانکر سوخت که در مسافت های معین از شاتل جدا می شود در فضا رها شده و دیگر قابل استفاده نیست. چون در این ایده تانکر سوخت به جهت پرتاب دارای موتور، و به جهت هدایت دارای بال و سکان خواهد بود امکان برنامه ریزی و کنترل برای بازگشت تانکر و دو راکت کمکی به زمین و استفاده مجدد از آنها وجود خواهد داشت.

این امر با ایجاد امکان استفاده مجدد از تانکر باعث صرفه جویی در بخشی از هزینه های پرتاب و پوشش بخشی از هزینه طراحی و تغییرات جدید خواهد شد.

۵. برای اینکه قسمت سر تانکر حالت مخروطی خود را جهت بازگشت حفظ کند و همچنین امکان قرار دادن فضاپیما بر روی آن وجود داشته باشد بین شاتل و تانکر از قطعه واسط استفاده می شود. این قطعه بعد از جدا شدن شاتل در زمان معین از سر تانکر هم جدا شده و تنها قطعه رها شده در فضا خواهد بود.

۶. تانکر سوخت را با چند روش می توان به زمین باز گرداند.

۱-۶ به واسطه وجود موتور، بال و سکان بر روی تانکر می توان آن را به وسیله برنامه ریزی قبلی تا ارتفاع معینی به زمین نزدیک نمود سپس با استفاده از چترهای بزرگ و بالشتک های هوایی تعبیه شده در زیر تانکر آن را به نرمی بر روی زمین فرود آورد. ( مانند فرود مریخ نورد ها)

۲-۶ در حالت دیگر می توان با همان مکانیزم کنترلی و یا کنترل از راه دور و اضافه کردن ارابه فرود ( چرخ) آن را در باند فرودگاه و مانند شاتل فرود آورد.

۳-۶ راه دیگر فرود تانکر سوخت قراردادن کابین خلبان و استقرار سرنشین در آن به صورت کنترل مستقیم و توسط خلبان عملیات فرود را انجام گیرد.

نکته این که : در صورت لزوم جنس بدنه تانکر را می توان مانند جنس بدنه شاتل طراحی کرد.

در پایان چند مزیت این ایده را بر می شماریم:

۱. با قرار گرفتن شاتل بر بالای تانکر، امکان ایجاد هیچ آسیبی به سپر حرارتی و بروز حوادثی مانند حادثه شاتل کلمبیا وجود نخواهد داشت.

۲. نیاز به طراحی فضاپیما های جدید سرنشین دار رفت و برگشت نخواهد بود و از نظر هزینه های سنگین تحقیقات ، آزمایش و زمان صرفه جویی زیادی خواهد شد.

۳. با توجه به امکان بازگشت تانکر سوخت و موتور های کمکی به زمین صرفه جویی مضاعفی در پرتاب های بعدی خواهد شد که می تواند توجیهی برای هزینه های این پروژه باشد.

۴. در ضمن باعث خواهد شد تا از شاتل های موجود همچنان و به دفعات مکرر استفاده شود.