فقط مادر
عضو جدید
نحوه ارسال کاوشگر "کنجکاوی" به مریخدوستای عزیز نمیخواییم در رابطه با لانچر ویا نحوه ساخت Quriosity صحبت کنیم.در این مقاله قصد داریم نحوه پرتاب و فرود محموله ناسارو توضیح بدیم.فقطاینو بگم که MSL توسط موشک اطلس-5 پرتاب شد.
MSL در تاریخ25/11/2011 زمینرو به مقصد سیاره سرخ ترک کرد..خوب دوستان ببینید ارسال یک کاووشگر به سیاره ای دور مثل مریخ درست شبیه پرتاب یک توپ بیس بال تو یک تور بسکتبال از یک سر زمین فوتبال به سمت دیگشهپس ببینید که واقن کار بسیار بسیار دشواریه.تاحالا میدونستین که چطور کاووشگری رو به مریخ میفرستن؟به نظر میرسه که شما تاحالا فکر میکردین مریخی که تو آسمون میبینید،کاوشگر قراره به صورت مستقیم به سمت اون پرتاب بشه.
خوب ، خدمت شما عرض کنم که اینطور نیست.به شکل زیر که مدار حرکت MSL به سمت مریخه توجه کنین.(مسیر حرکت سیارات و کاوشگر بصورت ccw یعنی خلاف جهت عقربه های ساعت میباشد)
نقطه آبی رنگ که زمین ماست دارای مداری بیضویست.نقطه قرمز رنگ هم مدار بیضوی شکل سیاره مریخ میباشد. Liftoff (ینی جدایش موشک از سکوی پرتاب) دقیقا باید در یک زمان معین انجام بشه در غیر اینصورت مریخ برای یکسال غیرقابل دسترسه. دوستان همونطور که میبینید ، مسیر حرکت محموله به گونه ایه که پس از طی مسافتی طولانی در تاریخ 08/06/2012 مریخ را ملاقات خواهد کرد.
دوستان به شکل زیر توجه کنید:
مرحله آخر موشک حامل کاووشگر، که وظیفه تصحیح مدار تزریق(همون مداری که با خط مشکی در شکل مدار ملاحضه نمودید ، بچه ها دقت کنین که این مدار ویژگیهای بسیار خاصی داره که اگه چیزی غیراین باشه کاوشگر هرگز سالم بهمریخ نمیرسه) رو به عهده داره که پس از تایید اصلاح مدار، محموله حاوی آزمایشگاه علمی مریخ (MSL) را به سمت مریخ پرتاب میکنه.
حالا 8 ماه انتظار به پایان رسیده .هم اکنون کاووشگر آماده انجام پرتنش ترین مرحله سفر خود است.ورود به جو سیارهسرخ.
اجازه بدید یه مساله بسیار مهمو همینجا مطرح کنیم.میدونین کاوشگر به چه طریقی وارد جو مریخ میشه؟
با یه مثال ساده موضوع قابل حله.ما باید کاوشگر رو با یک زاویه کاملا محاسبه شده و دقیق وارد جو کنیم.اگر این زاویه زیاد و یا کم باشه چی رخ میده؟تصور اینکار رو، که حتما بارها انجام دادین بکنین که مثلا با دوستاتون رفتین سفرو برای استراحت کنار رودخونه ای توقف کردین(واقن چه همه چیزم حاضرو آمادس) و هر کدوم مشغول انجام فعالیتی هستین.شیطنت شما فوران کرده ،عجیب و میخوایین کنار رودخونه برینو و سنگی رو ور دارینو رو سطح آب پرتاب کنید.دیدین که چی میشه؟.نیروی شناوری و نیروی عکس العمل هر دو جلوی فرورفتن سنگ به داخل آبو میگیرن.مشابه این رویداد برای کاووشگر ماهم اتفقاق میفته.اگر زاویه حمله(همون زاویه ای که کاوشگر وارد جو میشه) از حد پیش بینی شده کمتر باشه مانند سنگی که مثال زدیم روی جو مریخ سر میخوره و به سمت فضا کمونه میکنه و عملا کاووشگر ما در فضای بیکران معلق و غیر قابل دسترس میشه.
اگر زاویه از حد استاندارد بیشتر باشه چی؟قطعا استخر رفتین.کساییرو هم دیدین که بصورت کاملا ناشیانه به داخل آب شیرجه میرن.چه حالتی دارن؟شیرجه استاندارد موجب شکافته شدن آب توسط شناگر میشه ولی افراد ناوارد با تمام سطح بدن خود روی آب میپرنو میترکن.این کار فشار بسیار زیادی به بدن اونها وارد میکنه.مشابه این امر زمانیکه کاوشگر با تمام سطح مقطع خودش وارد جو میشه اتفاق میفته که نتیجه اون متلاشی شدن 100٪کل سازه ست.(رفقا توجه کنین که این مثال بود.لزومی نداره حتما کاملا عمودی بره تو جو.همون یه تغیر زاویه کوچیک که باعث بشه سطح زیاد درگیر بشه ، برای نابودی فضاپیما کافیه)
خوب فرض کنین بر این مشکل هم مثه تمام چالشای قبلو حین پرتاب و ...غلبه کردیمو کاوشگر رو با زاویه مورد نظر به داخل جو فرستادیم.کاوشگر ماا تا به حال با سرعتی حدودا 6.1 کیلومتر برثانیه (که این سرعت فقط به خاطر عدم وجود گرانش و هواست)در حال پیمایش مسیر بوده.حالا با همون سرعت وارد یک محیط غلیظ(جو دارای مولکولهای هوا)میشه؟میدونین که چی میشه؟آفرین بر شما جوانان کوشا و زبل..کاوشگر باید دمایی حدود 2100 درجه سانتی گراد رو تحمل کنه.
ولی چطور؟به قسمت مخروطیه شکلبالا توجه کنین.heat shield سپر حرارتی.
به جزئیات ساختار این محافظ حرارتی فعلا نمی پردازیم.ولی این فناوریه ارزشمند که حتی سفینه های فضایی مثل شاتل از اون بهره میبرن، موجب حفظ امنیت فضاپیما در برابر حرارت فوق العاده زیاده حین ورود میشه.
تمامی حالات سیال(هوا نوعی سیال به شمار میره) پیرامون کاوشگر حینورود به جو(دقت کنید لحظه ورود به جو و کمی پس از اون)قابل پیش بینیه.اما همینکه کمی بیشتر به داخل جو نفوذ کنه شرایط دیگه قابل پیش بینی نیست(به دلیل شرایط جوی متغیر مثه بادو ذرات معلقو و...)لذا باید سیستم پایدار سازی وجود داشته باشه تا وضعیت کاوشگر رو کاملا مطلوب نگه داره.
حین طراحی و ساخت سپر حرارتی با توجه به پیش بینیها و آنالیزهای انجام شده هفت سنسور اندازه گیری فشار اتمسفر
Mars Entry Atmospheric Data System(MEADS)pressure sensor
و هفت سنسور اندازه گیری درجه حرارتMEDLI Integrated Sensor Plug (MISP)
روی نقاطی معین از محافظ حرارتی قرار داده شده.
وظیفه این سنسورها چیه؟ببینید کاوشگر با یک وضعیت کاملا پایدار از لانچر خودش ( که در مدار زمین اونو به سمت مریخ رها کرد) جدا شده.قبلا گفتیم که به خاطر شرایط خاص فضا این پایداری تا لحظه ای که وارد محیط غلیظ(و ناپایدار مریخ) نشده، ادامه پیدا میکنه. لحظه ورود به جو و کمی پس از اون دارای شرایط نسبتا پایدار است ولی کمی زمان به جلوتر بره این وضع کاملا غیر قابل پیش بینی میشه.این امر موجب میشه که کاوشگر وضعیتی رو که از قبل براش پیش بینی شده بود ( تا فرودی بی خطر داشته باشه) از دست بده که باید کاوشگرو از این مخمصه نجات داد.سنسورهای (t1-t7)و(p1-p7) در آزمایشگاه دیتاهایی دادن که حین فرود واقعی کاوشگر به داخل جو همان دیتا ها باید بدست بیاد(مثلا سنسور شماره 2 اندازه گیری حرارت ، قبل از پرتاب عدد 2000 درجه سانتی گراد رو ثبت میکنه که همین سنسور باید حین ورود به جو این مقدار رو نشون بده تا مطمئن شیم کاوشگر به طرز صحیحی ادامه مسیر میده). ولی قطعا اینطوری نیست که کاوشگر از لحظه ورود تا لحظه جدایش سپر حرارتی همون وضعیتی رو داشته باشه که از قبل مدنظر بود.چون تلاطم سیال پیرامون کاوشگر باعث تغییراتی در موقعیت کاوشگر میشه به خاطر همین موضوع تغییراتی در فشار و درجه حرارت روی سپر حرارتی ایجادمیشه (این یعنی اینکه کاوشگر از حالت اولیه خارج شده). اطلاعات مجموع این سنسورها و آنالیز اونها توسط واحد کنترل باعث میشه تا همواره کاوشگر با حالت مناسب و بی خطری پیمایش بکنه تا لحظه ای که سپر از اون جدا شه..
همونطور که تو شکل زیر میبینین فضا پیما داره خودشو متعادل نگه میداره.یه انحراف کوچیک =دود شدن میلیونها دلار پولو سالها تلاش
بعد از رسیدن سرعت کاوشگر به حد مورد انتظار چتر کاهنده سرعت سقوط باز شده ودر ارتفاع 8 کیلومتری ودر سرعت 125 متر بر ثانیه سپر حرارتی از مجموعه جدا میشه.(بچه ها همین چتری که اینقد خوشگل باز شده یه چالش خیلی خیلی بزرگه برای مهندسا ، دسته کمش نگیرین)
رادار موجود در Descent Stage محل فرود رو شناسایی کرده و کاوشگر رو به سمت اون محل هدایت میکنه.در ارتفاع 1.6کیلومتری و در حالیکه سرعت سقوط 80متر بر ثانیه ست عملیات جداسازی از Back Shell صورت میگیره.
به محض جداشدن جت پک ، موتورهای تراست معکوس روی اون جهت کاهش سرعت نزول عمل میکنن و همزان به سمت محل فرود پرواز میکنه.پس از رسیدن به موقعیت فرود ، کاوشگر کنجکاوی توسط کابل از Descent Stage جدا شده(در این لحظه ارتفاع 20 متر و سرعت جدایش 0.75 متر بر ثانیه ست) و آرام آرام به سطح مریخ نزدیک میشه.
پس از برخورد چرخها با سطح مریخ جت پک جداشده و به نقطه ای دورتر از محل فرود کنجکاوی سقوط میکنه
و نهایتا حاصل تمام فعالیتهای علمی بی وقفه و انصافا بی نظیر میشه کاوشگر علمی "کنجکاوی"
و در آخر، توجه شمارو به تصویر زیر جلب میکنم
و در نهایت دوستان عزیز مقاله خوشگلتریو خواستین برین تو وبلاگم هست..حتما فیلماشم ببینین چون خیلی مهمه
دیگه دیگه
هیچی دیگه سالمو تن درستو میزون باشین
آهان یادم اومد قراره چنتا فیلم دیگرو هم بذارم تو وبلاگم.پیگیر باشین که نره از دستتون
به درود
اوه نه راستی بعدش امتحانم میگیرم ازتونا
حالا به درود
اوه نه راستی بعدش امتحانم میگیرم ازتونا
حالا به درود
