به مناسبت 29 آبان، سالروز آغاز یك همكاری بین‌المللی در مدار زمین، ماجرای ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی را بازخوانی می‌كنیم
قصه ساخت بزرگ‌ترین خانه فضایی
درست 21 سال پیش در ۲۹ آبان ۱۳۷۷ یك موشك پروتون-كا، سكوی پرتاب بایكونور را در حالی ترك كرد كه محموله‌ای به نام زاریا را با خود به مدار زمین می‌برد. محموله‌ای كه بی‌شباهت به هسته اولیه مجتمع مداری میر نبود، اما این بار باید به عنوان مركز اصلی بزرگ‌ترین مجتمع فعالیت‌های فضایی مشترك بین كشورهای مختلف جهان در تاریخ به ثبت می‌رسید؛ محلی برای فعالیت بیش از 15 كشور جهان در مدار زمین كه قرار بود جایگزین ایستگاه فضایی آمریكایی در دست طراحی فریدوم و آزمایشگاه چند منظوره روسی میر شود. در اواخر
دهه 1360/ 1980 روس‌ها به دنبال گسترش كارهای تحقیقاتی با به‌كارگیری فضاپیمای بوران و در مدار قراردادن مجتمع مداری میر-2 بودند و آمریكایی‌ها به‌طور جدی مطالعات برای طراحی و ساخت یك ایستگاه فضایی با نام فریدوم را پیگیری می‌كردند. اما ناگهان با یك رخداد سیاسی باورنكردنی، ورق برگشت و سرنوشت هر دو طرح تغییر كرد: فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی!
فروپاشی شوروی و مشكلات اقتصادی ناشی از آن، صنعت فضایی روسیه را به زانو درآورد و زمینه‌ای ساخت كه آنها برای بقای حیات فناوری فضایی خود، دست نیاز به سوی رقیب دیرینه دراز كنند. به این ترتیب بود كه در خرداد 71، روسیه و آمریكا موافقت‌نامه همكاری در زمینه بهره‌برداری از فضا را به امضا رساندند كه پایه‌ای شد برای فعالیت‌های بعدی در زمینه پروازهای مشترك فضایی با فضاپیماهای شاتل و استفاده از مجتمع مداری میر. بر اساس این موافقت‌نامه، كیهان‌نوردان روس می‌توانستند با فضاپیماهای شاتل به فضا سفر كرده و فضانوردان آمریكایی برای بالابردن تجربه از امكانات مجتمع مداری میر بهره‌برداری كنند. برای انجام چنین طرحی لازم بود شاتل بتواند به میر متصل شود.
چرا با هم كار نكنیم؟!
اواخر سال 1371 مسؤولان فضایی روسیه پیشنهاد جالبی به طرف آمریكایی ارائه كردند: یك‌كاسه‌كردن فعالیت‌ها برای ساخت ایستگاه مداری.
طبق برنامه پیش‌بینی شده، از اواسط سال 1371 روسیه باید ایستگاه مداری میر-2 را راهی فضا می‌كرد. بخش‌هایی از این ایستگاه به‌طور نیمه‌كاره و در دست ساخت بود، اما با توجه به تحولات پیش آمده در شوروی سابق، این كشور توان مالی خود را برای استقرار چنین مجتمعی از دست داده بود. اوایل شهریور 1372 اعلام شد موافقت‌نامه همكاری روسیه و آمریكا برای ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی به امضا رسید.
براساس این قرارداد، اجزای میر2 كه در ایستگاه فضایی بین‌المللی باید به كار گرفته می‌شد عبارت بودند از: بلوك اصلی (بلوك مادر)، سه‌واحد اتصال متحدالشكل، بخش اتصال كه از آن به عنوان اتاقك ویژه راهپیمایی فضایی هم می‌توان استفاده كرد، سه واحد برای انجام پژوهش‌های فنی، زیست‌فناوری و زیست‌محیطی، همچنین واحد دستگاه‌ها و ادوات، اسكلت‌بندی مخصوص جابه‌جایی باتری‌های خورشیدی، دستگاه‌های موتوری قابل حمل (قابل استفاده در خارج از ایستگاه)، ناوهای كیهانی سایوز و پروگرس.
اجزای قابل استفاده از طرح فریدوم آمریكا در ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی نیز عبارتند از: واحد آزمایشگاهی، واحد زندگی، دو واحد برای پهلوگیری، اسكلت‌بندی برای نصب باتری‌های خورشیدی، رادیاتورها و تجهیزات علمی، سه‌جفت باتری خورشیدی، واحد آزمایشی سازمان فضایی ژاپن، واحد كلمبوس از سازمان فضایی اروپا، جرثقیل مكانیكی-الكترونیكی ساخت كانادا و ...
كار آغاز می‌شود...
كار جدی روی طرح با حضور كارشناسان فنی دو كشور از 9 مرداد 1372 شروع و تا 9 شهریور یعنی به مدت یك ماه به طور فشرده ادامه یافت. در 10 آبان 1372 سازمان فضایی روسیه و ناسا سازمان فضایی آمریكا، برنامه تفصیلی ایستگاه فضایی بین‌المللی را امضا كردند. قرار شد استقرار عملی ایستگاه از اردیبهشت 1376 با پرتاب بلوك اصلی آغاز شود. طبق این پیش‌بینی ایستگاه فضایی بین‌المللی باید تا سال 1380/ 2001 در مدار تكمیل می‌شد و مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفت. عمر مفید این ایستگاه 10 سال پیش‌بینی شده بود.
پایگاه در حالت كامل می‌توانست پذیرای شش فضانورد باشد. زیرا در طرح پیشنهادی فقط دو ناوچه نجات سه‌نفره پیش‌بینی شده بود. اما در صورت اتصال شاتل فضایی یا ناو سایوز توانایی‌های ایستگاه فضایی به 9 تا 13 نفر افزایش می‌یافت. وزن پایگاه (بدون ناوهای غیردائمی مثل شاتل، پروگرس و ...) تقریبا 450تن و حجم فضای قابل استفاده آن برای كار و فعالیت فضانوردان 1200 متر مكعب می‌شد. در این صورت، حداكثر طول آن 120 متر بود و چند سكوی باتری خورشیدی به طول جمعی 74متر، 120 كیلووات برق مورد نیاز پایگاه را تامین می‌كردند.
پایگاه شامل دو عضو اصلی یعنی آمریكا و روسیه است كه هریك در بخش‌های مشترك و جداگانه خود به فعالیت خواهند پرداخت. همچنین پیش‌بینی شده بود كانادا، ژاپن و كشورهای عضو سازمان فضایی اروپا به عنوان شركای آمریكا، فعالیت داشته باشند.
ساخت و اتصال قطعات بزرگ‌ترین دست‌ساخته بشر در فضا
بعد از تغییرات متعدد در برنامه طی سال‌های 1373 تا 1374 تصمیم بر این شد كه در مرحله اول، بلوك باری و اصلی كه زاریا نام داشت با موشك پروتون به فضا پرتاب شود. در مرحله بعد، سكوی الحاق با شش دریچه كه حلقه رابط نامیده می‌شد با شاتل به فضا برده و به بخش باری متصل شد. این سكو اجازه می‌داد از دریچه‌های آن برای اتصال قسمت‌های مختلف بهره بگیرند. سومین قسمت، واحد خدمات بود كه باز هم با پروتون به فضا پرتاب شده و به دریچه دیگر بلوك باری می‌پیوست. این بخش اهمیت حیاتی برای ایستگاه فضایی داشت زیرا محل زندگی، سمت‌یابی پایگاه و اصلاح مدار به‌شمار می‌رفت. تنها پس از اتصال و به كار افتادن این بخش، فضانوردان می‌توانستند از امكانات موجود در ایستگاه مداری بهره‌برداری كنند و كار در آنجا آغاز شود. بقیه واحدها، تجهیزات و قطعات می‌توانستند پس از این و به‌تدریج به مدار حمل شوند.
۲۹ آبان ۱۳۷۷موشك پروتون-كا حامل واحد زاریا، سكوی پرتاب بایكونور را ترك كرد و محموله خود را با موفقیت در مدار زمین قرار داد. زاریا كه ۱۹هزار و ۳۲۳ كیلوگرم وزن داشت در آن زمان به‌عنوان هسته مركزی، فضای انبار، منبع تأمین نیروی برق و پیشرانه و ناوبری ایفای نقش كرد.
چند روز بعد یعنی در ۱۳ آذر ۱۳۷۷، شاتل ایندیور به ملاقات با زاریا رفت و با خود، بخش «یونیتی» حلقه ارتباط را حمل كرد. این حلقه با كمك بازوی مكانیكی شاتل به زاریا متصل شد. با ورود سرنشینان ایندیور به ایستگاه نخستین گام‌ها برای استقرار بزرگ‌ترین ساخته دست بشر در فضا برداشته شد.
با اتصال واحد زوزدا 19هزار و 51 كیلوگرمی كه در ۲۲ تیر ۱۳۷۹ با موشك پروتن از پایگاه فضایی بایكونور در قزاقستان راهی مدار زمین گردید و در ۵ مرداد ۱۳۷۹ به بخش‌های قبلی متصل شد، امكان زندگی و كار فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی فراهم شد. زوزدا به عنوان فضای كار و زندگی سرنشینان، همچنین كنترل جهت و مدار پرواز، تأمین‌كننده سامانه‌های پشتیبانی زیست و خدمات قابل استفاده بود. این واحد مانند هسته مركزی مجتمع مداری میر دارای چند سكوی الحاق برای اتصال ناوهای سرنشین‌دار سایوز و سفینه‌های باربری بدون سرنشین پروگرس بود.
در ۱۹ بهمن ۱۳۷۹ شاتل فضایی در نود و هشتمین ماموریت مداری خود، واحد اصلی آمریكا در ایستگاه كه ۱4هزار و ۵۱۵ كیلوگرم وزن داشت را به فضا برد. این سفینه در ۲۲بهمن ۱۳۷۹، واحد دستینی را كه تأمین‌كننده سامانه‌های پشتیبانی زیست و فضای زندگی و كار برای سرنشینان آمریكایی است، به قسمت‌های قبلی ایستگاه فضایی بین‌المللی متصل كرد.
با اتصال واحد 6064 كیلوگرمی كوئست در ۲۳ تیر 80 كه اتاقكی برای راهپیمایی فضایی به‌شمار می‌رود و دارای سامانه‌های سازگار با لباس فضایی اورلان روسی و لباس نوع آمریكایی راهپیمایی در فضاست، سرنشینان ایستگاه امكان ورود به فضای آزاد كیهانی برای انجام كارهای مختلف را یافتند. نزدیك به هفت ماه بعد در ۲۵ شهریور ۱۳۸۰، پیرس كه ضمن داشتن چند دریچه برای اتصال سفینه‌های سایوز و پروگرس به ایستگاه می‌تواند به عنوان اتاقك رابط برای راهپیمایی فضایی هم استفاده شود، به جمع واحد‌های قبلی پیوست.
در مراحل بعدی، با اتصال بخش‌هایی مانند هارمونی در آبان ۱۳۸۶ به عنوان محل ابزار و ادوات مورد نیاز ایستگاه، واحد تحقیقاتی اروپایی كلمبوس با وزنی بیش از ۱۲ تن در ۲۰بهمن ۸۶، آزمایشگاه فضایی كیبو- ۱در ۲۲اسفند ۸۶ و كیبو-۲ در ۵ خرداد ۸۷ مجتمع مداری روز به روز كامل‌تر شد تا به وضعیت امروزی خود رسید.
ایستگاه فضایی بین‌المللی اینك پایگاه اصلی فعالیت‌های انسان در مدار زمین به‌شمار می‌رود، اما معلوم نیست تا چند سال دیگر بتواند به عنوان یك مجتمع كار مشترك بین‌المللی به فعالیت ادامه دهد.
چرا با هم كار نكنیم؟!
اواخر سال 1371 مسؤولان فضایی روسیه پیشنهاد جالبی به طرف آمریكایی ارائه كردند: یك‌كاسه‌كردن فعالیت‌ها برای ساخت ایستگاه مداری.
طبق برنامه پیش‌بینی شده، از اواسط سال 1371 روسیه باید ایستگاه مداری میر-2 را راهی فضا می‌كرد. بخش‌هایی از این ایستگاه به‌طور نیمه‌كاره و در دست ساخت بود، اما با توجه به تحولات پیش آمده در شوروی سابق، این كشور توان مالی خود را برای استقرار چنین مجتمعی از دست داده بود. اوایل شهریور 1372 اعلام شد موافقت‌نامه همكاری روسیه و آمریكا برای ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی به امضا رسید.
براساس این قرارداد، اجزای میر2 كه در ایستگاه فضایی بین‌المللی باید به كار گرفته می‌شد عبارت بودند از: بلوك اصلی (بلوك مادر)، سه‌واحد اتصال متحدالشكل، بخش اتصال كه از آن به عنوان اتاقك ویژه راهپیمایی فضایی هم می‌توان استفاده كرد، سه واحد برای انجام پژوهش‌های فنی، زیست‌فناوری و زیست‌محیطی، همچنین واحد دستگاه‌ها و ادوات، اسكلت‌بندی مخصوص جابه‌جایی باتری‌های خورشیدی، دستگاه‌های موتوری قابل حمل (قابل استفاده در خارج از ایستگاه)، ناوهای كیهانی سایوز و پروگرس.
اجزای قابل استفاده از طرح فریدوم آمریكا در ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی نیز عبارتند از: واحد آزمایشگاهی، واحد زندگی، دو واحد برای پهلوگیری، اسكلت‌بندی برای نصب باتری‌های خورشیدی، رادیاتورها و تجهیزات علمی، سه‌جفت باتری خورشیدی، واحد آزمایشی سازمان فضایی ژاپن، واحد كلمبوس از سازمان فضایی اروپا، جرثقیل مكانیكی-الكترونیكی ساخت كانادا و ...
كار آغاز می‌شود...
كار جدی روی طرح با حضور كارشناسان فنی دو كشور از 9 مرداد 1372 شروع و تا 9 شهریور یعنی به مدت یك ماه به طور فشرده ادامه یافت. در 10 آبان 1372 سازمان فضایی روسیه و ناسا سازمان فضایی آمریكا، برنامه تفصیلی ایستگاه فضایی بین‌المللی را امضا كردند. قرار شد استقرار عملی ایستگاه از اردیبهشت 1376 با پرتاب بلوك اصلی آغاز شود. طبق این پیش‌بینی ایستگاه فضایی بین‌المللی باید تا سال 1380/ 2001 در مدار تكمیل می‌شد و مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفت. عمر مفید این ایستگاه 10 سال پیش‌بینی شده بود.
پایگاه در حالت كامل می‌توانست پذیرای شش فضانورد باشد. زیرا در طرح پیشنهادی فقط دو ناوچه نجات سه‌نفره پیش‌بینی شده بود. اما در صورت اتصال شاتل فضایی یا ناو سایوز توانایی‌های ایستگاه فضایی به 9 تا 13 نفر افزایش می‌یافت. وزن پایگاه (بدون ناوهای غیردائمی مثل شاتل، پروگرس و ...) تقریبا 450تن و حجم فضای قابل استفاده آن برای كار و فعالیت فضانوردان 1200 متر مكعب می‌شد. در این صورت، حداكثر طول آن 120 متر بود و چند سكوی باتری خورشیدی به طول جمعی 74متر، 120 كیلووات برق مورد نیاز پایگاه را تامین می‌كردند.
پایگاه شامل دو عضو اصلی یعنی آمریكا و روسیه است كه هریك در بخش‌های مشترك و جداگانه خود به فعالیت خواهند پرداخت. همچنین پیش‌بینی شده بود كانادا، ژاپن و كشورهای عضو سازمان فضایی اروپا به عنوان شركای آمریكا، فعالیت داشته باشند.
ساخت و اتصال قطعات بزرگ‌ترین دست‌ساخته بشر در فضا
بعد از تغییرات متعدد در برنامه طی سال‌های 1373 تا 1374 تصمیم بر این شد كه در مرحله اول، بلوك باری و اصلی كه زاریا نام داشت با موشك پروتون به فضا پرتاب شود. در مرحله بعد، سكوی الحاق با شش دریچه كه حلقه رابط نامیده می‌شد با شاتل به فضا برده و به بخش باری متصل شد. این سكو اجازه می‌داد از دریچه‌های آن برای اتصال قسمت‌های مختلف بهره بگیرند. سومین قسمت، واحد خدمات بود كه باز هم با پروتون به فضا پرتاب شده و به دریچه دیگر بلوك باری می‌پیوست. این بخش اهمیت حیاتی برای ایستگاه فضایی داشت زیرا محل زندگی، سمت‌یابی پایگاه و اصلاح مدار به‌شمار می‌رفت. تنها پس از اتصال و به كار افتادن این بخش، فضانوردان می‌توانستند از امكانات موجود در ایستگاه مداری بهره‌برداری كنند و كار در آنجا آغاز شود. بقیه واحدها، تجهیزات و قطعات می‌توانستند پس از این و به‌تدریج به مدار حمل شوند.
۲۹ آبان ۱۳۷۷موشك پروتون-كا حامل واحد زاریا، سكوی پرتاب بایكونور را ترك كرد و محموله خود را با موفقیت در مدار زمین قرار داد. زاریا كه ۱۹هزار و ۳۲۳ كیلوگرم وزن داشت در آن زمان به‌عنوان هسته مركزی، فضای انبار، منبع تأمین نیروی برق و پیشرانه و ناوبری ایفای نقش كرد.
چند روز بعد یعنی در ۱۳ آذر ۱۳۷۷، شاتل ایندیور به ملاقات با زاریا رفت و با خود، بخش «یونیتی» حلقه ارتباط را حمل كرد. این حلقه با كمك بازوی مكانیكی شاتل به زاریا متصل شد. با ورود سرنشینان ایندیور به ایستگاه نخستین گام‌ها برای استقرار بزرگ‌ترین ساخته دست بشر در فضا برداشته شد.
با اتصال واحد زوزدا 19هزار و 51 كیلوگرمی كه در ۲۲ تیر ۱۳۷۹ با موشك پروتن از پایگاه فضایی بایكونور در قزاقستان راهی مدار زمین گردید و در ۵ مرداد ۱۳۷۹ به بخش‌های قبلی متصل شد، امكان زندگی و كار فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی فراهم شد. زوزدا به عنوان فضای كار و زندگی سرنشینان، همچنین كنترل جهت و مدار پرواز، تأمین‌كننده سامانه‌های پشتیبانی زیست و خدمات قابل استفاده بود. این واحد مانند هسته مركزی مجتمع مداری میر دارای چند سكوی الحاق برای اتصال ناوهای سرنشین‌دار سایوز و سفینه‌های باربری بدون سرنشین پروگرس بود.
در ۱۹ بهمن ۱۳۷۹ شاتل فضایی در نود و هشتمین ماموریت مداری خود، واحد اصلی آمریكا در ایستگاه كه ۱4هزار و ۵۱۵ كیلوگرم وزن داشت را به فضا برد. این سفینه در ۲۲بهمن ۱۳۷۹، واحد دستینی را كه تأمین‌كننده سامانه‌های پشتیبانی زیست و فضای زندگی و كار برای سرنشینان آمریكایی است، به قسمت‌های قبلی ایستگاه فضایی بین‌المللی متصل كرد.
با اتصال واحد 6064 كیلوگرمی كوئست در ۲۳ تیر 80 كه اتاقكی برای راهپیمایی فضایی به‌شمار می‌رود و دارای سامانه‌های سازگار با لباس فضایی اورلان روسی و لباس نوع آمریكایی راهپیمایی در فضاست، سرنشینان ایستگاه امكان ورود به فضای آزاد كیهانی برای انجام كارهای مختلف را یافتند. نزدیك به هفت ماه بعد در ۲۵ شهریور ۱۳۸۰، پیرس كه ضمن داشتن چند دریچه برای اتصال سفینه‌های سایوز و پروگرس به ایستگاه می‌تواند به عنوان اتاقك رابط برای راهپیمایی فضایی هم استفاده شود، به جمع واحد‌های قبلی پیوست.
در مراحل بعدی، با اتصال بخش‌هایی مانند هارمونی در آبان ۱۳۸۶ به عنوان محل ابزار و ادوات مورد نیاز ایستگاه، واحد تحقیقاتی اروپایی كلمبوس با وزنی بیش از ۱۲ تن در ۲۰بهمن ۸۶، آزمایشگاه فضایی كیبو- ۱در ۲۲اسفند ۸۶ و كیبو-۲ در ۵ خرداد ۸۷ مجتمع مداری روز به روز كامل‌تر شد تا به وضعیت امروزی خود رسید.
ایستگاه فضایی بین‌المللی اینك پایگاه اصلی فعالیت‌های انسان در مدار زمین به‌شمار می‌رود، اما معلوم نیست تا چند سال دیگر بتواند به عنوان یك مجتمع كار مشترك بین‌المللی به فعالیت ادامه دهد.