تبیان، دستیار زندگی

در دوران پس از جنگ جهانی دوم و رقابت‌های فضایی میان ایالات متحده و شوروی سابق، همیشه اولین‌ها از آن روس‌ها بود .

اولین ماهواره و اولین انسان را روس‌ها به فضا فرستادند. افتخار اولین راهپیمایی فضایی نیز نصیب روسها شد. نظر عمومی بر این بود که روس‌ها برتر از امریکایی‌ها در عرصه فضا هستند. هر چند در واقع این طور نبود، ولی به نظر می‌آمد از نظر تبلیغاتی ایالات متحده بازنده میدان است.

در همین ایام رئیس جمهور ایالات متحده در اوائل دهه شصت برنامه سفر به ماه را اعلام کرد. برنامه‌ای بلند پروازانه و پرهزینه که بسیار دشوار و حتی غیر ممکن به نظر می‌رسید. این پروژه آپولو نام گرفت و در نهایت سفینه آپولو ۱۱ بر سطح ماه فرود آمد و نیل آرمسترانگ قدم بر سطح کره ماه گذاشت .این پروژه صرفا تبلیغاتی نبود بلکه کاوش‌های علمی بسیاری نیز در مورد ماه در طی این پروژه انجام شد. به طور مثال در یکی از این ماموریت‌ها آیینه مخصوصی در سطح ماه نصب شد تا بتوان فاصله دقیق ماه از زمین را با استفاده از پرتو لیزر ارسالی از سطح زمین و بازگشت آن بعد از برخورد به آیینه نصب شده در ماه و اندازه گیری زمان رفت و برگشت با دقت کمتر از چند سانتیمتر اندازه گرفت. بعد از آن در طی چند سال اندازه گیری مداوم این فاصه کشف شد که ماه هر سال چند سانتیمتر از زمین دور می‌شود و این کشف مدیون آیینه نصب شده در ماه و ماموریت آپولو است.

برای این پروژه برنامه‌ریزی کاملی صورت گرفته بود و تمامی کارهایی که فضانوردان باید انجام می‌دادند، دقیقا مشخص شده و بارها تمرین شده بود، حتی نصب پرچم در ماه هم بارها تمرین شده بود ( تصویر زیر)

گروه پروازی آپولو ۱۴ در حال تمرین نصب پرچم در تمرین شبیه‌سازی پیاده روی در سطح ماه

این تمرین‌ها در فضاهای باز، فضاهای بسته، در لباس فضایی، در زیر آب و در هواپیما، در سانتریفیوژ، استخر،در اقیانوس و خلاصه هر جایی که ناسا فکر می‌کرد لازم است، انجام شده بود.

آنها خود را برای هر احتمال و پیشامد ممکن آماده و آموزش‌ها و تمرین‌های لازم برای مواجهه با آن شرایط به فضانوردان داده شده بودند. فضانوردان در بازگشت برای فرود در آب آموزش دیده بودند، همان طور که برای فرود در بیایان یا جنگل در صورتی که کپسول نجات در جای تعین شده (اقیانوس) فرود نیاید و به زمین اصابت کند، آماده بودند.

همچنین فضانوردان تمرین‌‌های تحمل شتاب بالا G force و مانور و حرکت‌ در شرایط کم‌وزنی یا بی‌وزنی، چگونگی راندن ماشین ماهنورد در سطح ماه یا فرود سفینه ماه نشین بر سطح ماه را بارها تمرین و تکرار کرده و کاملا بر آنها مسلط شده بودند.

در زیر تعدادی از عکسهای آرشیو ناسا مربوط به این تمرین‌ها را با توضیح مشاهده می‌کنید:

یک قدم کوچک: نیل آرمسترانگ در حال تمرین برای پا گذاشتن به اولین پله، جهت سوار شده بر سفینه ماه‌نشین عقاب. (نهم جولای ۱۹۶۹یک هفته قبل از پرواز آپولو ۱۱ )

شبیه سازی راهپیمایی در شرایط نیروی جاذبه گرانشی کم: آویزان کردن فضانوردان به صورت زاویه‌دار و راهپیمایی بر روی دیوار حالتی را ایجاد می‌کند که فضانورد یک ششم وزنش را احساس می‌کند که معادل وزن فضانورد در هنگام راهپیمایی در سطح ماه است.

دانشمندان علائم حیاتی بدن و وضعیت فضانوردان را پایش می‌کردند تا بدانند در حالی که فضانورد در حال راهپیمایی، پرش یا دویدن است، سرعت ،آستانه خستگی و انرژی مصرف شده توسط فضانورد چگونه و به چه مقدار خواهد بود.

در عکس بالا که در سال ۱۹۶۳ گرفته شده، شبیه‌ساز اولیه راهپیمایی در جاذبه کم را در مرکز تحقیقات لانگلی در ویرجیانا می‌بینید. در عکس بعدی که در سال ۱۹۶۸ گرفته شده، شبیه‌ساز دیگری را می‌بینید:

دستگاه شبیه‌ساز سفینه ماه نشین: سفینه ماه نشین اصلی هرگز در سطح زمین قابل آزمایش و تمرین نبود، چون موتور این سفینه متناسب با جاذبه کم ماه طراحی و ساخته شده بود و در جاذبه بسیار زیاد زمین نسبت به ماه قابل آزمایش و تمرین نبود، بنابراین نیاز به وسیله‌ای بود تا بتوان عملیات فرود با سفینه ماه نشین را با آن تمرین کرد.

این وسیله با قابلیت پرواز در تمام جهت‌ها برای شبیه‌سازی عملیات فرود سفینه ماه نشین بر روی سطح ماه طراحی و ساخته شد. این وسیله توسط ناسا و شرکت بل ساخته شد و موتور توربوفن این وسیله ساخت جنرال الکتریک بود.

موتور آن در مرحله اول وسیله را تا ارتفاع ۱۵۰۰ فوتی بالا می‌برد، سپس با کم کردن سوخت تزریق شده به موتور حالتی را ایجاد می‌کردند که موتور نیروی لازم جهت تحمل پنج ششم وزن آن را داشته باشد. این کار جهت شبیه‌سازی شرایط جاذبه کم سطح ماه انجام می‌شد. سپس در این وضعیت فضانوردان کنترل، هدایت و فرود با این وسیله را تمرین می‌کردند.

در این عکس، نیل آرمسترانگ‌ در حال پرواز آموزشی شش دقیقه‌ای با این وسیله به ارتفاع ۳۰۰ فوتی می‌رسد. این عکس در ۱۶ژوئن۱۹۶۹، یعنی یک ماه قبل از پرواز آپولو۱۱ گرفته شده است:

فرود در آب: فضاپیمای آپولو طوری طراحی شده بود که در بازگشت، در اقیانوس فرود بیاید که به معنای تمرینات بیشتر جهت آموزش‌های خروج و نجات از آب بود. این مرحله شامل تمرین با فضاپیمای مدل در استخر و خلیج مکزیک بود.

تصویر زیر گروه پروازی آپولو۱ را در حال تمرین در استخر (سال۱۹۶۶) نشان می‌دهد:

عکس پایین گروه پروازی آپولو ۷ را در حال تمرین خروج از فضاپیما در خلیج مکزیک (سال۱۹۶۸) نشان می‌دهد:

تمرین‌های ماموریت‌های مربوط به سطح ماه: فضانوردان آپولو مقدار زیادی از وقت خود را در داخل تأسیسات ناسا، در حالی که لباس کامل فضایی به تن داشتند، صرف تمرین تمام مأموریت‌های خود با تمام جزئیات، در بازه زمانی تعیین شده برای هر ماموریت می‌کردند. عکس زیر فضانوردان آپولو۱۲ را در حال تمرین مستند‌سازی نمونه سنگهای سطح ماه در مرکز فضایی کندی نشان می‌دهد (سال۱۹۶۹):

تمرین‌های جمع‌آوری نمونه: درعکس زیر، فضانوردان آپولو ۱۷  در حال تمرین جمع‌آوری نمونه سنگ از سطح شبیه سازی شده ماه در مرکز فضایی کندی در فلوریدا را دیده می‌شوند:

وسیله نقلیه ماه‌نورد: برای فضاپیماهای آپولو ۱۵،۱۶و۱۷ یک وسیله نقلیه برقی به عنوان ماه‌نورد ساخته شد.هدف از ساخت این وسیله کمک به فضانوردان جهت طی مسافت بیشتر نسبت به راه رفتن و دسترسی به نقاط دورتر برای نمونه برداری و انجام ماموریت‌ها بود.

عکس زیر نمونه‌ای از این ماه‌نورد را در مرکز فضایی مارشال در سال ۱۹۷۰ در طی تمرین‌های نهایی فضانوردان آپولو۱۶ نشان می‌دهد:

آموزش میدانی زمین‌شناسی: فضانوردان آپولو دوره‌های زمین‌شناسی لازم جهت جمع‌آوری نمونه سنگ از سطح ماه را گذرانده بودند.عکس پایین فضانوردان را در حال بررسی تعدادی سنگ در ناحیه  Big bend در تگزاس غربی در سال ۱۹۶۴ نشان می‌دهد:

آموزش‌های خروج و نجات از جنگل: ماموریت‌های آپولو برای فرود در اقیانوس طراحی شده بود. برای همین فضانوردان بیشتر برای خروج از کپسول نجات در استخر و اقیانوس تمرین می‌کردند ولی در صورتی که بنا به دلایل غیر منتظره در جنگل یا صحرا فرود می‌آمدند نیز آموزش‌های لازم جهت نجات و خروج از صحرا و جنگل طراحی و تمرین شده بود.

در این عکس، فضانوردان در حال جمع آوری شاخ و برگ برای ساختن سرپناه هستند (سال۱۹۶۷):

آموزش خروج و نجات از صحرا: در صورتی که کپسول بازگشت فضانوردان به جای اقیانوس در سطح زمین فرود می‌آمد،لازم بود آموزش‌های لازم به فضانوردان جهت نجات خود در هر نقطه‌ای که فرود می‌آمدند، داده می‌شد. به همین دلیل علاوه بر آموزش‌های نجات و خروج از جنگل، آموزش‌های دیگری نیز در نقاط صحرایی نزدیک پایگاه هوایی Stead در نوادا و همچنین نقاطی در ایالت واشنگتن برای این منظور به فضانوردان داده شد.

در این عکس، گروهی از فضانوردان ناسا در عکس یادگاری پایان دوره آموزش صحرایی در نوادا دیده می‌شوند:

در عکس پایین فضانوردان در حال یادگیری وشناخت طریقه مواجهه و رفتار با مارهای غیر سمی هستند:

تمرین ماموریت‌ها با تمام جزئیات: فضانوردان تمامی ماموریت‌هایشان در ماه را با تمام جزئیات آن را هم با لباس کامل فضانوردی هم بدون آن بارها تمرین می‌کردند تا اطمینان حاصل شود که آنها کاملا بر کاری که قرار است در ماه انجام دهند آگاهی و تسط کامل دارند و در شرایط دشوار در سطح ماه غافلگیر یا منفعل نشوند:

شبیه‌سازی تعلیق: یکی از روش‌های آموزش کار در شرایط کم‌وزنی یا بی‌وزنی، تمرین راهپیمایی فضایی در زیر آب است. این شبیه‌ساز شامل مخزن بزرگی از آب است که معمولا ماکتی در مقیاس واقعی از قسمتهای مختلف فضا پیمادر آن قرار دارد:

آموزشهای مربوط به تحمل شتاب بالا(G Force): سرعت حرکت فضاپیما چه در زمان رفت (خروج از سطح زمین) چه در زمان برگشت به زمین به سرعت تغییر می‌کند. آهنگ تغییر سرعت، شتاب نامیده می‌شود.هر چه شتاب بیشتر باشد نیروی وارده به بدن نیز زیادتر است. بنابراین نیاز به تمرین‌هایی جهت افزایش قدرت تحمل شتاب بال ادر فضانوردان بود.به همین منظور سانتریفیوژی در مرکز فضایی Manned ساخته شد تا این شرایط را شبیه سازی کند. فضانورد در داخل کره فولادی می‌نشیند و دستگاه با سرعت ثابت حرکت می‌کند. البته شتابی که در این حالت به بدن فضانورد وارد می‌شود، ناشی از تغییر مداوم جهت حرکت است که به آن شتاب جانب مرکز می‌گویند. طول بازوی این وسیله ۵۰ فوت است و می‌تواند به سرعت ۸۸ مایل بر ساعت و ۲۴ دور در دقیقه برسد.

آموزش‌های شرایط بی‌وزنی: عکس بالا Edwin Aldrin را در حالی که لباس کامل فضانوردی بر تن دارد، در حال تمرین در شرایط بی‌وزنی در یک هواپیمای KC-135 نشان می‌دهد. این عکس درست یک هفته قبل از پرواز آپولو۱۱ گرفته شده که آلدرین و آرمسترانگ را تبدیل به اولین انسانهایی کرد که قدم به ماه گذاشتند.

توضیح: مکانیزم این تمرین به این صورت است که قسمت بار و مسافر هواپیما را تخلیه و جداره داخلی آن را با مواد نرم می‌پوشانند، در این صورت فضایی به شکل یک راهرو جهت تمرین و مانور ایجاد می‌شود، سپس هواپیما به ارتفاع بسیار بالا می‌رود و با سرعت زیاد به سمت زمین شیرجه می‌زند. شتاب شیرجه هواپیما طوری تنظیم می‌شود که برابر سرعت سقوط آزاد اجسام در آن ارتفاع باشد، در این حالت تمامی وسایل و افراد داخل هواپیما معلق می‌شوند و شخص احساس بی‌وزنی می‌کند. نکته جالب این است که این تمرین شبیه‌سازی نیست، بلکه دقیقا اتفاقی است که برای فضاپیماها در مدار زمین اتفاق می‌افتد. شاید عجیب به نظر برسد ولی دلیل بی‌وزنی در فضا به خاطر سقوط آزاد فضاپیماها و ماهواره‌هایی است که در مدار زمین گردش می‌کنند. بعضی افراد تصور می‌کنند که در خارج از جو زمین جاذبه وجود ندارد و به همین دلیل شخص احساس بی‌وزنی می‌کند در حالی که جاذبه وجود دارد و به فضاپیما و ماهواره‌ها نیرو وارد می‌کند .توجه داشته باشید اگر جاذبه وجود نداشت اصلا ماهواره در مدار زمین گردش نمی‌کرد بلکه در خط مستقیم از زمین دور می‌شد، وجود نیروی جاذبه است که ماهواره‌ها را در مدار نگه می‌دارد. حالا شاید بپرسید که اگر ماهواره‌ها در حال سقوط آزاد به سمت زمین هستند. چرا به زمین اصابت نمی‌کنند. جواب آن را در پستی جداگانه توضیح خواهم داد.

آموزشهای مربوط به ماه نورد: ناسا یک نمونه آموزشی از ماه‌نورد برای تمرین فضانوردان در شبیه‌سازی جمع‌آوری نمونه در مرکز فضایی کندی ساخته بود. فضانوردان طریقه رانندگی و جمع آوری نمونه را با این وسیله تمرین می‌کردند.