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

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 خلأ 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

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.

منبع: علم و فناوری نیوز

24