نخستین گام جدی در استفاده از علوم و تکنولوژی هسته ای در ایران، در سال 1335 (1956) برداشته شد. دانشگاه تهران در آن سال، مرکزی را تحت عنوان "مرکز اتمی دانشگاه تهران" برای آموزش و پژوهش هسته ای در کشور پایه گذاری کرد

علیرغم پیشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته ای در نیم قرن گذشته، هنوز این تکنولوژی در افکار عمومی ناشناخته مانده است.  وقتی صحبت از انرژی اتمی به میان می آید، اغلب مردم ابرقارچ مانند حاصل از انفجارات اتمی و یا راکتورهای اتمی برای تولید برق را در ذهن خود مجسم می کنند و کمتر کسی را می توان یافت که بداند چگونه جنبه های دیگری از علوم هسته ای در طول نیم قرن گذشته، زندگی روزمره او را دچار تحول نموده است. اما حقیقت  این است که در طول این مدت در نتیجه تلاش پیگیر پژو هشگران و مهندسان هسته ای، این تکنولوژی نقش مهمی را در ارتقاء سطح زندگی مردم، رشد صنعت و کشاورزی و ارائه خدمات پزشکی ایفاء نموده است. هر چند امروز پیشرفتگان درعرصه این تکنولوژی همچنان با هدف انحصار آن بر گمراهی افکار عمومی و ایجاد واهمه از آن اصرار دارند.

سه سال بعد از طرح آیزنهاور، رییس جمهور وقت آمریکا (1953) تحت عنوان " اتم برای صلح "، اولین قدم جدی در زمینه استفاده از علوم و تکنولوژی هسته ای در ایران در سال 1335 (1956) برداشته شد.

درآن سال، دانشگاه تهران مرکزی را تحت عنوان "مرکز اتمی دانشگاه تهران" برای آموزش و پژوهش هسته ای در کشور پایه گذاری کرد.

مرکز اتمی دانشگاه تهران نیز در کنار تلاش خود برای شناساندن اتم و انرژی اتمی، نمایشگاهی  تحت عنوان " اتم برای صلح " دایر نمود که تا برداشت مردم را نسبت به انرژی هسته ای که آن را معادل ویرانی و جنگ قلمداد می کردند، تصحیح نماید.

چندی بعد در سال 1337(1959) به پیشنهاد دانشگاه تهران، ساخت یک راکتور اتمی در دستور کار هیات دولت قرار گرفت و به تصویب رسید تا بلافاصله رییس جمهور وقت آمریکا ( آیزنهاور) جهت تبلیغ طرح خود ( اتم برای صلح ) یک راکتو اتمی به ایران هدیه نماید. عملیات ساختمانی راکتور دانشگاه تهران در (1961) 1340 آغاز و در آبان ماه (1967) 1346 عملا مورد بهره برداری قرار گرفت.

ظرفیت این راکتور 5 مگاوات بود و با سوخت اورانیوم بسیار غنی شده 93 درصد که تا سال (1979) 1357 از طرف آمریکا تامین شد، کار می کرد. در کنار این راکتور، دولت آمریکا تاسیسات  مربوط به Hot  Cell را نیز جهت جداسازی پلوتونیوم در اختیار ایران قرار داد. بنابراین در مجموع در دهه 1330 و 1340 ، ایران مجهز به یک راکتور اتمی 5 مگاوات، سوخت اورانیوم بسیار غنی شده 93% و تجهیزات Hot  Cell  جهت جداسازی پلوتونیوم شده بود.

دکتر علی اصغرآزاد از بنیانگذاران سازمان انرژی اتمی ایران در زمینه راه اندازی راکتور اتمی دانشگاه تهران می گوید: طبق قرارداد بین دانشگاه تهران و کمپانی A.M.F کلیه عملیات نصب ماشین آلات و وسایل کنترل راکتور به عهده کمپانی مزبور و کلیه کارهای ساختمانی بنای راکتور به عهده مقاطعه کاران ایرانی بود. با وجودی که از آغاز کار همه روزه عده معدودی از کارشناسان مرکز، عملیات نصب راکتور را از نزدیک تعقیب می نمودند. در آخرین مراحل نصب راکتور یعنی در موقعیکه نصب دستگاههای کنترل راکتور و همچنین سیستمهای تصفیه آب استخر و ماشین آلات تهویه راکتور شروع شده بود. بدون هیچ مقدمه ای از ورود کارشناسان مرکز به محوطه کارگاه جلوگیری به عمل آمد. مقاطعه کاران به بهانه دخالت کارشناسان مرکز در کارها و امکان اخلال در پیشرفت عملیات ساختمانی این تصمیم را با روشی توام با خشونت به کارشناسان مرکز، ابلاغ و وسایل دفتری آنها را راسا به فضای باز خارج از محوطه کارگاه منتقل نمودند.

از آن روز، کارشناسان به کارگاه راه نیافتند تا روزی که عملیات نصب ماشین آلات راکتور خاتمه یافت و آماده تحویل به مرکز اتمی گردید. درست در همین موقع کارشناسان AMF که برای نصب و تحول راکتور در تهران بودند، بدون دادن کوچکترین آموزش به کارشناسان مرکز بکلی خود را کنار کشیدند و امید به این بستند که از ناتوانی علمی و فنی کارشناسان مرکز سود جسته و امضای قرارداد دیگری را برای اداره موقت امور راکتور بر دانشگاه تحمیل نمایند. ولی چنین نشد چون کارشناسان ایرانی مرکز در مواجهه با این امر ناتوانی نداشتند، بلکه در حد ممتازی از توانایی برخوردار بودند. تیمی کوچک ولی کارآمد از هشت تا 10 نفر از جوانان با شهامت و آماده به کار قدم پیش نهادند. از مشکلات و امکان مخاطرات نهراسیدند و در مدتی که برای کارشناسان AMF بسیار غیرمنتظره بود، مسائل پیچیده راه اندازی یک راکتور هسته ای را یکی پس از دیگری حل کردند.

لحظات پرهیجان بحرانی شدن راکتور اتمی به دست جوانان ایرانی و بدون کوچکترین کمک کارشناسان خارجی فرارسید و با فرا رسیدن این لحظات، تکنولوژی هسته ای در کشورمان به مرحله جدیدی از گسترش خود پای نهاد.

ایجاد راکتور اتمی دانشگاه تهران ، نقطه آغاز مهمی در زمینه فعالیتهای هسته ای ایران محسوب می شود و عملا در طول ساخت این راکتور که بعضا کارشناسان ایرانی نیز حضور داشتند، تحول مثبتی  در زمینه ایجاد صنایع هسته ای در کشور صورت گرفت. به جز پروژه های مذکور ، طی دو دهه 1330 و 1340 فعالیتهای دیگری نیز در زمینه علوم هسته ای صورت گرفت که می توان به ایجاد شتاب دهنده و اندوگراف و مرکز پزشکی هسته ای در دانشگاه تهران اشاره نمود. بدین لحاظ ایران به تدریج گامهایی در جهت توسعه هسته ای خود برمی داشت.

اما در طی دهه ( 1970) 1350 وضعیت ایران به لحاظ علوم هسته ای و کاربردهای آن به نحو قابل توجهی دچار تحول گردید. در سال (1974) 1353 سازمان انرژی اتمی ایران ( AEOI) تاسیس شد و مرکز اتمی دانشگاه  تهران تحت نظارت این سازمان قرار گرفت. متعاقب تاسیس AEOI ، دولت وقت، سرمایه گذاری وسیعی را جهت رشد سریع علوم و فنون هسته ای انجام داد.

ادامه دارد...

تانک T 90  هم اکنون پیشرفته ترین تانک در خدمت نیروهای نظامی روسیه می باشد . این تانک که در سال 1993 به صورت محدود وارد خط تولید گردید در حقیقت بر پایه ی تانک معروف T 72  طراحی گردیده و امکانات تانک T 80 به آن اضافه گردید .

 همچنین تانک به ادوات و تجهیزات الکترونیکی و کامپیوتری جدید مجهز شد . پیشرانه ی تانک یک موتور دیزل با قدرت 1000 اسب بخار می باشد که به تانک سرعت Km  65 بر ساعت در سطوح جاده و 45 کیلومتر بر ساعت در سطوح غیر جاده ای می بخشد .

 با وزن 46 تن تانک T 90  یکی از سبک ترین تانک ها در جهان است . وزن کم تانک و سیستم تعلیق فوق العاده به همراه موتور توربو شارژ دار تحرک بی نظیری را به تانک داده است .

برجک شیبدار برای انحراف گلوله های شلیک شده و استفاده از نسل جدید زره های کامپوزیتی و واکنش دهنده ی انفجاری باعث شده تا T 90  یکی از ایمن ترین تانک های جهان باشد .

سلاح اصلی تانک توپ 125 میلی متری 2A46  می باشد که در تانک T 72  نیز مورد استفاده قرار می گرفت . توپ قابلیت شلیک مهمات ضد زره  AP FSDS  ، ضد تانک  HEAT ، نارنجکی با فیوز زمانی و شدید ترکشی  HE Frag  ، را دارد که گلوله آخری امکان درگیر شدن تانک با بالگرد ها را در ارتفاع پایین می دهد . همچنین موشک های ضد تانک AT – 11 با قدرت نفوذ در فولاد به میزان 90 سانتیمتر نیز بر روی آن نصب است .

 دو مسلسل 62/ 7 میلی متری و یک تیربار 7/12 بر روی جک نیز از جمله تسلیحات تانک  T 90 می باشد . در نمونه های جدید موشک هدایت لیزری نیمه اتوماتیک Refleks  با برد m 100 تا 6 کیلومتر با قابلیت درگیری با اهداف زمینی و هوایی مجهز می باشد . موشک فوق قابلیت دریدن Cm 95 فولاد زرهی می باشد .

سیستم کنترل آتش کامپیوتری ، فاصله یاب لیزری ، نشانه روی حرارتی ، دید در شب امکان رویارویی با اهداف را در شرایط مختلف آب و هوایی و شبانه روز به تانک می دهد .

تانک به یک سیستم انتخاب هدف و قفل کننده ی لیزری مجهز می باشد . این سیستم می تواند فاصله اهداف و حتی موشک های شلیک شده به تانک را تخمین بزند .

 تانک مجهز به یک سیستم هشدار دهنده می باشد که در صورت قفل شدن جنگ افزار دشمن بر روی تانک به خدمه هشدار می دهد . همچنین دو اخلال گر الکترواپتیک به صورت موازی توپ بر روی تانک قرار دارد که سبب انحراف جنگ افزارهای هدایت شونده به سمت تانک می شود .تا کنون حدود 400 تانک  T 90  تولید شده که بیشترین آنها در خاور دور ( هند و چین ) عملیاتی هستند .قیمت هر واحد تانک  T 90  000/350/1 دلار می باشد .

به طور خلاصه تانک T 90   آمیزه ای از قدرت –   سرعت  و تکنولوژی  می باشد  . بر اساس گزارش ها تانک  T 90   قرار است تا سال 2025 در خدمت ارتش شوروی باقی بماند و از سال 2012 به تدریج تانک  T – 95 جایگزین شود .

تهیه و تنظیم :مصطفی کبیری

بدون شک دیگر کسی نیست که کوچکترین سررشته از علم هوانوردی داشته باشد، اما هواپیمای افسانه ای اف-14 تامکت را نشناسد. این جنگنده ی به واقعیت جلوتر از زمان، در حدود سه دهه پیش برای نخستین بار پا به عرصه وجود نهاد و تا امروز هم، حریفی شایسته رقابت با این هواپیمای به یاد ماندنی یافت نشده است. گفتنی است که این هواپیما، چند سال پس از نخستین پروازش به خدمت نیروی هوایی ایران نیز در آمد و خلبانان تیزپرواز این نیرو، افتخارات فراوانی را به خصوص در دوران دفاع مقدس برای میهن اسلامیمان آفریدند. در مقاله زیر، به بررسی چگونگی به وجود آمدن این جنگنده پیشرفته، ویژگی ها و تاریخچه ای از حضور آن در نیروی هوایی ایران نیز خواهیم پرداخت.

تاریخچه و چگونگی تولد جت فوق پیشرفته تامکت

 بر همگان آشکار است که دوران پس از جنگ جهانی دوم، دوران رقابت دو بلوک شرق و غرب و به سخن دیگر، ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی سابق بوده است. در آن زمان که از آن با نام «جنگ سرد» یاد می شود، تمرکز رقابت دو کشور آشکارا بر سر نیروی هوایی و صنعت هواپیمایی بود. در دهه شصت میلادی، ایالات متحده با طراحی و تولید جنگنده قرن، یعنی اف-4 فانتوم، گوی سبقت را از شوروی سابق ربود. فانتوم به جرات یکی از پرآوازه ترین هواپیماهای نظامی بوده که در طول تاریخ هوانوردی نظامی به تولید رسیده است. این هواپیما، برای نیل به هدف های نیروی هوایی ایالات متحده و همچنین حفاظت از ناوهای هواپیمابر آن کشور طراحی شده بود و در دوران جنگ ویتنام، شمار بسیاری از میگ های شوروی سابق را نابود کرد. اسرائیل با بهره گیری از همین هواپیما، حدود 400 فروند از هواپیماهای اعراب را در همان دو روز نخست جنگ ساقط نمود. اف-4، به دلیل ویژگی های منحصر به فردش، از کشورهای هم پیمان آمریکا نیز طرفداران بسیاری داشت و همچنان که می دانیم به کشورهای نسبتاً زیادی نیز فروخته شد. اما آرام آرام، با گسترش و پیشرفت هواپیماهای ساخت شوروی، به تدریج ضعف نسبی فانتوم در برابر تهدید هواپیماهایی چون میگ 25 شوروی بیش از پیش آشکار گردید. در نتیجه، در اواخر دهه 60 میلادی، وزارت دفاع ایالات متحده، پروژه T.F.X را برای ساخت یک جنگنده ناونشین نوین به مناقصه گذاشت. از میان حدود 6.000 طرح پیشنهادی، طرح هواپیمای اف-14 تامکت از سوی شرکت گرومن برگزیده شد و بدین گونه بود که دوران طلایی جنگنده تامکت، آغاز شد.

ف-14 تامکت چگونه هواپیمایی بود

 در طرح شرکت گرومن، هواپیمای اف-14 تامکت هواپیمایی نسبتاً در اندازه های بزرگ، دو سرنشینه، دو موتوره و بال متغیر بود. این هواپیما، می بایست دارای سرعت برخاست و فرود کمی برای انجام عملیات از روی ناوهای هواپیمابر بوده و قادر باشد به اطمینان هرچه تمام تر، ایمنی ناوهای هواپیمابر را تامین نماید. در حقیقت، طراحی هواپیمای اف-14 از طرح هواپیمای اف-111 که یک بمب افکن سبک نیروی هوایی بود مشتق شد. اما ویژگی های جدیدی چون وزن به مراتب کمتر، موتورهای تازه طراحی شده و قدرتمند تر، سیستم تسلیحاتی و کابین مدرن تر، همه و همه عواملی بود که تامکت را به طور کلی از اف-111 متمایز می ساخت. اف-14 تامکت با دارابودن طولی حدود 20 متر، جنگنده ای در کلاس جنگنده های بزرگ از نظر ابعاد به شمار می آمد. فاصله دو سر بالهای آن، در حالت بسته به 10 متر و در حالت کاملاً باز به حدود 19 متر می رسید. به واسطه به کار بردن سیستم های شناسایی و راداری پیشرفته، وجود دو خلبان برای تکمیل عملیات امری بود کاملاً اجتناب ناپذیر. موتورهای نمونه های اولیه این هواپیما، موتورهای TF-30-P414A ساخت شرکت پرات اند ویتنی بودند که اصلاً یک نمونه ارتقاء یافته از موتورهای هواپیمای اف-111 بود.

اما در مدل های بعدی این هواپیما، به دلیل برخی معایب این موتور، مدل F110 جنرال الکتریک جایگزین این نوع موتور شد. از نظر طرح کلی بدنه و سازه، هواپیما ابتداً از یک قسمت دماغه ی متشابه با دیگر هواپیما ها برای جا دادن خلبانان تشکیل می شد. اما علی رغم طراحی های مرسوم با بدنه باریک و موتورها نزدیک به هم، این هواپیما دارای بدنه ای عریض و پهن اما باریک بود و موتورها با فاصله ای غیر معمول، دور از هم و در دو طرف بدنه به طور موازی و در یک ساختار مرکزی شکل گرفته بودند. ترمزهای هوایی اف-14، شامل دو صفحه به شکل بال های پروانه بود که در قسمت انتهایی هواپیما و از بین دو موتور، یکی در سطح بالایی بدنه و یکی در سطح زیرین به ترتیب به سمت بالا و پایین باز می شدند که برای کاهش سرعت اضطراری، بسیار کارا و مفید عمل می کردند. هواپیمای تامکت برای نخستین بار، طرح دو سکان عمودی را برای کنترل هر چه بهتر هواپیما در سرعت های بالا، و همچنین در شرایطی که یکی از موتورها از کار باز می ایستاد، به کار گفت. این طرح، بعد ها در اکثر جنگنده های بعدی ساخت ایالات متحده به جز اف-16 معمول شده و سپس به وسیله خانواده سوخو 27 روسی، تقلید شد.

ویژگی های منحصر به فرد تامکت

بال های متغیر: همانطور که قبلاً گفته شد، لازم بود اف-14 تامکت هواپیمایی باشد با قابلیت برخاست و فرود در سرعت های بسیار پایین؛ و این ویژگی برای تسهیل عملیات از روی ناوهای هواپیمابر مورد نظر بود. نتایج تحقیقات شرکت گرومن، به جایی رسید که معلوم شد هواپیمای تامکت، باید هواپیمایی با بال های متغیر باشد تا بتواند به خوبی با سرعت های نسبتاً کم تیک آف نموده و سپس بتواند با همین پیکربندی، در سرعت های بالا نیز کروز کرده و مشکلی برای پرواز مافوق صوت هم نداشته باشد. بال های متغیر هواپیمای اف-14، با نهایت دقت و ظرافت طراحی شده و نتیجتاً، آزمایش ها بر روی این بال ها، حکایت از کارایی فوق العاده و بی نقص این نوع بال ها داشت. بال های تامکت، با قابلیت تغییر زاویه از 20 درجه در حالت کاملاً باز تا 68 درجه تا حالت کاملاً بسته طراحی شد. کارشناسان شرکت گرومن، اهرمی را در کابین خلبان تعبیه کردند که بدان وسیله، خلبان می توانست بال های هواپیمایش را تا 75 درجه برای جاگیری کمتر روی عرشه ناوهای هواپیمابر ببندد. در سرعت های پایین، بال ها تماماً گسترده شده و با کمک فلپ ها، بیشترین نیروی برا را برای برخاست فراهم می کردند. به تدریج با افزایش سرعت، بال ها برای افزایش عدد ماخ بحرانی، به سمت عقب مایل شده و از تولید نیروی پسای اضافی جلوگیری می نمایند. تمام عملیات تغییر زاویه بال ها بدون دخالت خلبان و تنها به وسیله یک کامپیوتر درونی ویژه کنترل می شود. ناگفته نماند، سیستم بال های متغیر به دلیل طراحی ویژه سامانه ی بسیار گران قیمتی است و در هواپیماهای جنگنده ی بعدی ایالات متحده، به کار گرفته نشد.

اف-14 تامکت، در خدمت نیروی هوایی ایران

در همان سال های آغازین تولید هواپیمای تامکت، جت فوق پیشرفته ای که به دلیل پیچیدگی آن به «کامپیوتر پرنده» مشهور شده بود، کشورهای زیادی از جمله اسرائیل، یعنی هم پیمان نزدیک آمریکا خواستار دریافت این عقاب تیز پرواز حتی در برابر پرداخت بهای گزاف شدند، اما ایالات متحده این هواپیما را به هیچ یک از کشورهای خواهان در آن زمان نفروخت. در آن سال ها، در طی سفر ریچارد نیکسون رییس جمهور وقت آمریکا به ایران، حکومت آن زمان ایران در خواست خرید هواپیمای پیشرفته ای را برای دفع خطر های احتمالی از سوی میگ های 25 شوروی که آزادانه بر فراز ایران پرواز می کردند، به وی تقدیم کرد. نیکسون، هواپیماهای اف-15 ایگل و اف-14 تامکت را پیشنهاد داد، که نهایتاً تامکت به عنوان هواپیمای خریداری شده انتخاب گردید. گفته می شود که در آن زمان، به دلیل پیچیدگی و هزینه زیاد طرح تامکت، شرکت گرومن با تولید هفت پیش نمونه تامکت برای نیروی دریایی ایالات متحده، در شرف ورشکستگی قرار گرفته بود. اما وام چند میلیون دلاری حکومت آن زمان ایران به این شرکت برای تولید 10 فروند تامکت برای نیروی هوایی ایران، گرومن را از ورطه نابودی اقتصادی بیرون کشانید. جالب است بدانید که هم زمان با سفارش ایران، کشور عربستان هم درخواست کرده بود به جای هواپیمای اف-15، هواپیماهای اف-14 در مقابل بهای بیشتر به آنان تحویل داده شود، اما ایالات متحده اظهار داشته بود که :«اف-14 تامکت هنوز برای خلبانان عرب زود است.» این گفته، نشان دهنده مهارت، تجربه و سابقه زیاد خلبانان ایرانی داشت که برای پرواز با پرنده 40 میلیون دلاری انتخاب شده بودند.

از هشتاد فروند هواپیمای سفارشی اف-14 تامکت A، تا زمان وقوع انقلاب شکوهمند اسلامی، به دلیل قطع روابط سیاسی با آمریکا، تعداد 79 فروند آن ها به همراه 245 فروند موشک فینیکس تحویل ایران شد که نخستین فروند آن ها با رنگ آمیزی خاص بدنه، در تاریخ بیستم بهمن ماه سال 1354 در فرودگاه مهرآباد به زمین نشسته و طی مراسمی، تحویل ناوگان نیروی هوایی ایران شد. در طی سال های جنگ تحمیلی، هواپیماهای فوق پیشرفته تامکت به همراه فانتوم های ایران، خسارات جبران ناپذیری را به نیروی هوایی عراق وارد آوردند که اگر تقویت بعدی عراق بعثی توسط غرب صورت نمی گرفت، نیروی هوایی عراق در ابتدا به طور کلی نابود و تقریباً فلج گشته بود. در زمان جنگ، تبلیغات گسترده ای در مورد اینکه تامکت های ایرانی به دلیل کمبود قطعات یدکی قادر به پرواز نیستند و حتی اگر بتوانند پرواز هم بکنند، هیچ گاه قادر نیستند که جنگنده های عراق را نابود سازند.

آینده جنگنده موفق اف-14 تامکت

در نیروی دریایی آمریکا، قرار بر این است که تامکت افسانه ای، در مدل های کنونی حداکثر تا سال 2008 میلادی بازنشسته و به موزه های هوایی سپرده شود و برنامه ها بر این اساس است که جای خالی این جنگنده نیز به وسیله جنگنده F/A-18 Super Hornet تا حدودی پر شود. البته طرح هایی نیز مبنی بر ارتقاء نمونه های فعلی و جوان تامکت مانند مدل D به نام پروژه سوپرتامکت در دست بررسی است که البته موفقیت این طرح نیز چندان دور از انتظار نیست.

نیروگاه اتمی در واقع یک بمب اتمی است که به کمک میله‌های مهارکننده و خروج دمای درونی بوسیله مواد ‏خنک کننده مثل آب و گاز ، تحت کنترل در آمده است. اگر روزی این میله‌ها و یا پمپهای انتقال دهنده مواد ‏خنک کننده وظیفه خود را درست انجام ندهند، سوانح متعددی بوجود می‌آید و حتی ممکن است نیروگاه نیز ‏منفجر شود، مانند فاجعه نیروگاه چرنوبیل شوروی سابق.

دید کلی

طی سالهای گذشته اغلب کشورها به استفاده از این نوع انرژی هسته‌ای تمایل داشتند و حتی دولت ایران 15 ‏نیروگاه اتمی به کشورهای آمریکا ، فرانسه و آلمان سفارش داده بود. ولی خوشبختانه بعد از وقوع دو حادثه ‏مهمتری میل آیلند (Three Mile Island) در 28 مارس 1979 و فاجعه چرنوبیل (Tchernobyl) در روسیه ‏در 26 آوریل 1986، نظر افکار عمومی نسبت به کاربرد اتم برای تولید انرژی تغییر کرد و ترس و وحشت از ‏جنگ اتمی و به خصوص امکان تهیه بمب اتمی در جهان سوم، کشورهای غربی را موقتا مجبور به تجدید نظر در ‏برنامه‌های اتمی خود کرد.

ساختار نیروگاه اتمی

نیروگاه اتمی از مواد مختلفی شکل گرفته است که همه آنها نقش اساسی و مهم در تعادل و ادامه حیات آن را دارند. ‏این مواد عبارتند از:

ماده سوخت

ماده سوخت متشکل از اورانیوم طبیعی ، اورانیوم غنی شده ، اورانیوم و پلوتونیم است. که سوختن اورانیوم بر ‏اساس واکنش شکافت هسته‌ای صورت می‌گیرد.‏

نرم کننده‌ها

‎‏نرم کننده‌ها موادی هستند که برخورد نوترون های حاصل از شکست با آنها الزامی است و ‏برای کم کردن انرژی این نوترون ها به کار می روند. زیرا احتمال واکنش شکست پی در پی به ازای ‏نوترون های کم انرژی بیشتر می شود. آب سنگین (D2O) یا زغال سنگ (گرافیت) به عنوان نرم کننده نوترون ‏بکار برده می‌شوند.‏

میله‌های مهارکننده

این میله‌ها از مواد جاذب نوترون درست شده‌اند و وجود آنها در داخل راکتور اتمی ‏الزامی است و مانع افزایش ناگهانی تعداد نوترونها در قلب راکتور می‌شوند. اگر این میله‌ها کار اصلی خود را ‏انجام ندهند، در زمانی کمتر از چند هزارم ثانیه قدرت راکتور چند برابر شده و حالت انفجاری یا دیورژانس ‏راکتور پیش می‌آید. این میله ها می توانند از جنس عنصر کادمیم و یا بور باشند.‏

مواد خنک کننده یا انتقال دهنده انرژی حرارتی

این مواد انرژی حاصل از شکست اورانیوم را به خارج ‏از راکتور انتقال داده و توربینهای مولد برق را به حرکت در می آورند و پس از خنک شدن مجدداً به داخل ‏راکتور برمی گردند. البته مواد در مدار بسته و محدودی عمل می کنند و با خارج از محیط رآکتور تماسی ندارند. ‏این مواد می توانند گاز CO2 ، آب ، آب سنگین ، هلیوم گازی و یا سدیم مذاب باشند.‏

طرز کار نیروگاه اتمی

عمل سوختن اورانیوم در داخل نیروگاه اتمی متفاوت از سوختن زغال یا هر نوع سوخت فسیلی دیگر است. در ‏این پدیده با ورود یک نوترون کم انرژی به داخل هسته ایزوتوپ 235U عمل شکست انجام می گیرد و ‏انرژی فراوانی تولید می کند. بعد از ورود نوترون به درون هسته اتم ، ناپایداری در هسته به وجود آمده و بعد از ‏لحظه بسیار کوتاهی هسته اتم شکسته شده و تبدیل به دو تکه شکست و تعدادی نوترون می‌شود.

بطور متوسط تعداد نوترونها به ازای هر 100 اتم شکسته شده 247 عدد است و این نوترونها اتمهای ‏دیگر را می‌شکنند و اگر کنترلی در مهار کردن تعداد آنها نباشد واکنش شکست در داخل توده اورانیوم به ‏صورت زنجیره‌ای انجام می‌شود که در زمانی بسیار کوتاه منجر به انفجار شدیدی خواهد شد. در واقع ورود ‏نوترون به درون هسته اتم اورانیوم و شکسته شدن آن توام با انتشار انرژی معادل با ‏‎ Mev‎‏200 میلیون الکترون ‏ولت است.

این مقدار انرژی در سطح اتمی بسیار ناچیز ولی در مورد یک گرم از اورانیوم در حدود صدها هزار مگاوات ‏است. که اگر به صورت زنجیره‌ای انجام شود، در کمتر از هزارم ثانیه مشابه بمب اتمی عمل خواهد کرد. اما ‏اگر تعداد شکستها را در توده اورانیوم و طی زمان محدود کرده به نحوی که به ازای هر شکست ، اتم بعدی ‏شکست حاصل کند شرایط یک نیروگاه اتمی بوجود می‌آید. ‏

نمونه عملی

نیروگاهی که دارای 10 تن اورانیوم طبیعی است قدرتی معادل با 100 مگاوات خواهد داشت و بطور متوسط ‏‏105 گرم 235U در روز در این نیروگاه شکسته می شود و همانطور که قبلا گفته شد در اثر جذب ‏نوترون بوسیله ایزوتوپ 239U ، 238U بوجود می‌آمد که بعد از دو بار انتشار ذرات بتا (‏الکترون) به 239Pu تبدیل می‌شود که خود مانند 235U شکست پذیر است. در این عمل 70 گرم ‏پلتونیوم حاصل می‌شود.

ولی اگر نیروگاه سورژنراتور باشد و تعداد نوترونهای موجود در نیروگاه زیاد باشند مقدار جذب به مراتب ‏بیشتر از این خواهد بود و مقدار پلتونیومهای بوجود آمده از مقدار آنهایی که شکسته می‌شوند بیشتر خواهند ‏بود. در چنین حالتی بعد از پیاده کردن میله‌های سوخت می‌توان پلتونیوم بوجود آمده را از اورانیوم و ‏فرآورده‌های شکست را به کمک واکنشهای شیمیایی بسیار ساده جدا و به منظور تهیه بمب اتمی ذخیره کرد.

مسلماً آر – پی – جی مشهورترین راکت ضد زره دنیاست . در مقالات قبلی اشاره کردیم که تفاوت راکت با موشک ، بهره مندی موشک از سیستم هدایت و کنترل می باشد. آر پی جی مخفف عبارت (Rocket – Propelled – grenade) می باشد. یعنی نارنجک با پیشران راکتی، تاریخچه ابداع آر پی جی به جنگ جهانی دوم باز می گردد . آر پی جی یک راکت انداز قابل حمل توسط نفر و دوش پرتاب می باشد . در خلال جنگ جهانی دوم استفاده از خرج های شکل دار به، منظور دریدن زره تانک ها و خودروها توسعه و گسترش یافت . بر این اساس آمریکایی ها سلاح بازوکا و آلمانی ها سلاح     پانزرفاست را ساختند . در این هنگام روس ها با بهره گیری از نقاط قوت دو سلاح ، در اواخر جنگ سلاح مشهور آر پی جی را معرفی کردند .

RPG به صورت کلی از دو بخش تشکیل شده است :

 تیوپ لانچر و راکت . قیمت ارزان ، قابلیت حمل آسان توسط یک نفر و مؤثر بودن راکت در مقابل اکثر زره ها از مزیت های آر پی جی می باشد .

سر جنگی آر پی جی عمدتاً از خرج شکل دار با مواد شدید الانفجار ساخته می شود . راکت آر پی جی از سیستم هدایت بی بهره است و برای بردهای کمتر از 400 متر طراحی گردیده است و این خطر هدف قرار گرفتن پرتاب گر را به همراه دارد .

 در مسیر غیر مستقیم ( منحنی شکل ) آر پی جی توانایی طی مسافت 1000 متر را دارد . یک فیوزها پس از 4.5 ثانیه پس از پرتاب راکت در صورت برخورد نکردن با هدف سبب انفجار آن می شود . از این قابلیت برای هدف قرار دادن نیروهای پیاده از فاصله بیش از 500 متر و به صورت غیر مستقیم می توان سود جست پس از شلیک گازهای خروجی از انتهای تیوپ به فاصله 20 متر برای کسی که پشت لانچر باشد مرگبار است .

بنابراین نمی توان RPG  را به صورت کلی از حالت دراز کش و یا رو به آسمان و یا از درون فضاهای بسته مانند سنگر شلیک کرد .

در این مورد نیروهای افغان در نبرد با شوروی و سومالی در نبرد با آمریکایی ها با ابتکاری جالب و اضافه کردن یک لوله ی انعطاف پذیر به ته تیوپ گازهای خروجی را از مسیری دیگر خارج می کردند و با آر پی جی هلی کوپترها را هدف قرار می دادند . سقوط دو بالگرد بلک هاوک توسطRPG -7  در سومالی توسط پنتاگون تأیید شده است .

 همچنین زره های کامپوزیتی جدید و تقویت شده با شبکه های تیتانیوم و اورانیوم تهی شده 238 در مقابل آر پی جی بسیار مقاوم می باشد .از طرف دیگر آر پی جی های مدرن با سر جنگی دومرحله ای قابلیت دریدن بسیاری از زره ها را مانند زره های واکنشگر و کامپوزیتی را دارد .

 به عنوان مثال گزارش های موثقی از انهدام تانک های پیشرفته ای مانند آبرانر و چلنجر و مرکاوا و T – 90 توسط آر پی جی 29 درست است . به هر حال آر پی جی هنوز هم یک سلاح مؤثر و ارزان قیمت در مقابل خودروهای نظامی است . گونه های مختلف آر پی جی عبارتند از :

آر پی جی 2  - آر پی جی 7 - آر پی جی 16 -  آر پی جی 18 - آر پی جی 22  - آر پی جی 26  - آر پی جی 27  - آر پی جی 29 

آر پی جی 32

که  مدل های 16 تا 27 یکبار مصرف بوده و قابلیت شارژ مجدد لانچر وجود ندارد ضمنا مدلهای 7، 27و 29 دارای سرجنگی ویژه  ترمو باریک (Thermo Baric)برای مقابله بانیروهای پیاده می باشند .قابل ذکر است که سرجنگی ترموباریک نوعی سرجنگی می باشد که برای انفجار از اکسیژن هوا بهره می برد.

ویدئوهای مربوط به این سلاح را در اینجا و اینجا ببینید.

سامانه ی پدافندی S – 200  ,  SA 5  در اواخر دهه ی 50 طراحی گردید و با توجه به ویژگی ها و توانایی های آن غوغایی به پا گردید .

سام پنج برای درگیری با اهداف در ارتفاع بالا طراحی گردیده و امکان درگیر شدن با کلاهک موشک های بالستیکی و هواپیمیاهای بلند پروازی همچون اس – ار – 71 را دارد . موشک دارای سه گونه با سرهای جنگی 1 – متعارف   2 – هسته ای     3 – متعارف با قابلیت درگیری با هواپیمای پیش اخطار دور ایستا ( آواکس ) می باشد .

این سلاح در جنگ اعراب و اسرائیل خلبانان اسرائیل را کلافه نمود . اخیراً ایران گونه ای از این سلاح را ارتقاء داده و از جمله مهمترین کاربران آن است . SA – 5  در برابر اهداف در ارتفاع پایین ناتوان است .

مشخصات :

طول : 6 / 10 متر

قطر :  86 سانتی متر

برد : 150  تا 300  کیلومتر

کلاهک :  217 کیلوگرم یا سرجنگی هسته ای کوچک

موشک سام 6 گین فول       SA – 6

سام 6  یک سامانه ضد هوایی میان برد است که در سال 1959 طراحی و در سال 1970 در خدمت نیروهای نظامی شوروی و همپیمانان آن درآمد . سام 6 بر روی یک خودروی شنی دار سوار است و این قابلیت تحرک فوق العاده ای به آن می بخشد .

موشک برای رهگیری هدف از سامانه هدایت راداری نیمه فعال بهره می برد یعنی موشک بازتابش امواج رادار زمینی را از روی هدف گرفته و به تعقیب آن می پردازد .

موشک قابلیت مانور بالایی دارد و احتمال برخورد آن به هدف 70 در صد به ازای یک موشک است است .   سام 6 در جنگ  بین اعراب و اسرائیل باعث حیرت خلبانان اسرائیلی گردید زیرا خلبان جنگنده  متوجه قفل شدن موشک بر روی هواپیمای خود نمی شد .

از این رو به آن لقب 3 انگشت مرگبار داده بودند . در جنگ ایران و عراق نیز این سامانه خسارات زیادی به ما وارد نمود . هم اکنون پدافند هوایی ایران از این سامانه بهره می گیرد .

مشخصات :

قطر موشک :  5 / 33 سانتی متر

طول موشک  :  8 / 5 متر

سرعت : 8 / 2 ماخ

وزن کلاهک : Kg 59 ترکش زای شدید

برد :  500 متر تا 000/ 12 متر

موشک سام  7  استرلا 2         SA – 7 

سام 7 یک سیستم دوش پرتاب قابل حمل توسط نفر است که از سال 1967 عملیاتی گردید . در سر موشک یک جستجو گر حرارتی ( مادون قرمز ) قرار دارد که حرارت خروجی اگزوز هواپیما و موتور هلی کوپتر را تعقیب می نماید .

اصولاً سام 7 برای هدف قرار دادن اهداف در ارتفاع بسیار پایین می باشد . نمونه های اولیه سام 7 در درگیری با جنگنده ها از روبرو دارای مشکلاتی بود که بعدها مرتفع گردید .

سام 7 تجربه ی عملیاتی زیادی دارد .جنگ ویتنام و دو کره ، جنگ اعراب و اسرائیل ، نبردهای داخلی افغانستان و ... نمونه هایی از آن است .

کشورهای زیادی اقدام به تولید سام 7 تحت لیسانس نموده اند . یوگوسلاوی ، رومانی ، چین ، پاکستان ، مصر ، کره شمالی از این جمله اند .

 موشک از یک موتور سوخت جامد بهره می برد که 3/0 ثانیه پس از خروج از لانچر روشن می گردد .

لانچر موشک یکبار مصرف است و حدود 17 ثانیه پس از پرتاب در صورت عدم برخورد موشک به هدف ، موشک خود را منفجر می کند .

طول موشک  : 25 / 1 متر

قطر :   7 سانتی متر

سرعت : 4 / 1 ماخ

برد  : 800 متر تا 4200 متر

وزن سرجنگی : 15 / 1 کیلوگرم  ترکش زا

سام 8   گکو         SA - 8

سامانه ی پدافند هوایی سام 8 یک سامانه ضد هوایی برد کوتاه است که بر روی یک خودرو 6 چرخ با قابلیت حرکت در خشکی و یا آب ( به صورت شناور ) نصب شده است .

سام 8 از سال 1980 عملیاتی گردید . قابلیت تحرک بالا و وجود رادار هدایت موشک بر روی همان خودروی لانچر از ویژگی های مهم آن است .

 پس از پرتاب و روشن شدن موتور جت سوخت جامد ، رادار نصب شده بر روی خودرو وظیفه هدایت موشک به سمت هدف را به عهده می گیرد . کلاهک ترکش زای موشک تا شعاع  5متر برای اهدافی در اندازه ی فانتوم اف چهار مرگبار است .

مشخصات :

قطر موشک :  20 سانتی متر

طول موشک  : 1 / 3 متر

وزن موشک  : Kg  170

وزن کلاهک  : 16 کیلو گرم

برد موشک :   Km 15

سرعت : حداکثر   2 ماخ

سرعت خودرو  : 80 کیلومتر بر ساعت در خشکی و 8 کیلومتر بر ساعت در آب

وزن سامانه  : 17 تن

فیلم آزمایش موشک سام5 را در اینجا ببینید.

پیشینه ی فعالیت موشکی روسیه به زمان قبل از جنگ جهانی دوم بر می گردد . اما پس از جنگ و با به غنیمت گرفتن موشک های آلمان و دسترسی به نقشه ها و مهندسین آلمان روند پیشرفت شوروی سرعت گرفت .موشک های زمین به هوای روسی (شوروی سابق) باکد SA به معنای زمین به هوا شناخته می شوند .

موشک سام یک گاید   SA – 1 

این سامانه در سال 1950 و بر اساس موشک دفاع هوایی آلمانی R 101  ساخته شد . این مجموعه از هدایت راداری بهره می گیرد .

 یک مجموعه از این سامانه قادر به رهگیری 30 هدف هم زمان و هدایت 3 موشک به سمت یک هدف است . این موشک تاریخچه چندان موفقی نداشت .

مشخصات :

طول:    12 متر

قطر:    71 سانتی متر

سرجنگی    250 کیلوگرم ترکش شونده

موشک سام دوگاید لاین   SA – 2

این سامانه در سال 1957 عملیاتی گردید . این موشک بیشتر در مقابل اهداف غیر مانور پذیر کارایی دارد و در برابر جنگنده های مانور پذیر مدرن مانند Su 35  ,  F – 22  کارایی چندانی ندارد . این موشک در جنگ ویتنام جهنمی  برای  نیروهای آمریکایی ایجاد  کرد  و  سبب سقوط حدود 20 فروند هواپیما از انواع  52  B-و فانتوم F – 4  و F 105   گردید . این موشک در جنگ تحمیلی توسط عراق بکار گرفته شد وتلفات زیادی به ما وارد ساخت .

مشخصات :

طول : حدود 8 .10 متر

قطر :  50 سانتی متر

برد :  حداقل 7 و حد اکثر 43 کیلومتر

سرجنگی : 195 کیلوگرم ترکش شونده

موشک سام 3    گوا    SA – 3

این موشک در اواخر دهه ی شصت به خدمت وارد شد . این سامانه برای درگیری با اهداف در ارتفاع پایین و میانی مناسب است .

موشک از موتور دو مرحله ای سوخت جامد بهره می برد . سرجنگی ترکش شونده 60 کیلوگرمی شدید موشک عواقب هولناکی برای هدف رهگیری شده توسط این موشک ایجاد می نماید . بسیاری این موشک را رقیب هاوک آمریکایی می دانند .

 این سامانه در جنگ های ویتنام و اعراب و اسرائیل خسارات سنگینی به آمریکایی ها و اسرائیلی ها وارد نمود .  متأسفانه در جنگ تحمیلی این موشک مزاحمی همیشگی برای فانتوم های ما در ارتفاع پایین بود .جالب است بدانید صربستان به کمک نمونه ی بهینه سازی شده ی این موشک موفق به سرنگون کردن یک فروند جنگنده رادار گریز F 117  گردید .

مشخصات :

طول :  1 / 6 متر

قطر :   37  سانتی متر

برد :   تا 22 کیلومتر

سرجنگی : 60 کیلوگرم ترکش شونده

موشک سام چهار  گین فول  SA – 4

این موشک در سال 1967 وارد خدمت گردید . سام چهار موشکی میان برد است و برای اهداف در ارتفاع متوسط و بالا است . البته بعداً مدلی برای درگیری با اهداف پایین نیز ساخته شد . سام چهار از چهار بوستر کمکی سوخت جامد و یک موتور رم جت بهره می گیرد .

برای مقابله با اختلالات الکتریکی به یک سامانه ی کنترل آتش الکترواپتیکی نیز مجهز است . سرجنگی 135 کیلوگرمی موشک شرایط هولناکی را برای جنگنده ی رهگیری شده با این موشک در ارتفاع بالا به وجود می آورد . البته این موشک تا به حال شرایط واقعی نبرد را تجربه نکرده است .

مشخصات :

طول : 8 / 8  متر

قطر :  86  سانتی متر

برد :  8 تا 30 کیلومتر

سرجنگی : 135 کیلوگرمی ترکش زا

فیلم آزمایش یکی از انواع موشک ها را در اینجا ببینید

در بسیاری از موارد ، امکانات و تجهیزات استراتژیک دشمن در عمق زمین قرار دارد و یا توسط استحکامات بتنی محافظت می شود . انبارهای مهمات ، آزمایشگاه های خاص ، سیلوهای تسلیحات هسته ای و ... جزء این موارد می باشد .

 درجنگ اول خلیج فارس طبق گزارش ها عراق دارای تأسیسات زیرزمینی غیر قابل نفوذی بود که با سلاح های موجود امکان انهدام آنها وجود نداشت . بنابراین  پروژه ای برای ساخت بمبی با قابلیت انهدام اهداف این چنینی تعریف گردید .

اصطلاحاً به چنین بمب هایی نفوذگر یا  ( Bunker – Buster ) می گویند .این بمب ها قبل از انفجار چندین متر به درون خاک و یا بتون نفوذ کرده و سپس منفجر می گردد .به صورت کلی ساختمان بمب عبارت است از یک لوله از جنس فلز بسیار سخت که داخل آن از مواد منفجره مانند  TNT و پودر فلزات فعالی مانند آلومینیوم پر شده است تا علاوه بر حرارت زیاد ، سرعت و شدت انفجار را نیز افزایش دهد . قطر لوله بسیار کم و در کل وزن بمب بسیار سنگین است .

 برای هدف گیری دقیق یک مجموعه ی هدایت و کنترل که عمدتاً بر مبنای تصاویر تلویزیونی ویا بازتابش پرتوهای لیزری است و بالک های ( کانارد ) هدایت آیرودینامیکی در سر مجموعه قرار دارد . قطر کم  و  وزن زیاد باعث کاهش مقاومت هوا در مقابل سقوط بمب و سرعت گرفتن هر چه بیشتر آن می شود . GBU-28  یک نمونه از این بمب ها می باشد .

 طول m 8/5 قطر Cm 36 و وزن 2000 کیلوگرمی به همراه قابلیت نفوذ در خاک به میزان 30 متر و بتون به میزان 6 متر از دیگر ویژگی های این بمب است . مدلهای سبک تری همچون GBU – 27 , GBU- 24  نیز وجود دارند .

طبق برآوردهای کارشناسان نظامی برای انهدام تأسیسات غنی سازی اورانیوم ایران در نطنز که زیر نظر بازرسان آژانس است حداقل 100 تیر بمب GBU-28  مورد نیاز است . که البته با وجود تدابیر حفاظتی و پدافندی شدید از جانب ایران و به کار گیری سامانه هایی مانند SA – 15  کانتلت که قابلیت هدف قرار دادن بمب های سقوط آزاد را نیز دارد ، حمله به این تأسیسات چندان آسان و کم هزینه نیست .

در راستای افزایش قابلیت های بمب های نفوذگر آلیاژ بدنه را از فلز فوق العاده سخت و فعال اورانیوم 238 می سازند که در پاره ای از اوقات با تیتانیوم تقویت می شود . اورانیوم 238 بیش از 5 برابر سخت ترین فولادها، سخت می باشد و مانند منیزیوم در دمای معمولی مشتعل می شود .

 گاز ناشی از اشتعال آن بسیار خطرناک است و در صورت تنفس حتی برای مرتبه ی اول صدمات جبران ناپذیری به سلامتی انسان وارد می کند .

 همچنین وزارت دفاع آمریکا بر روی ترکیب سلاح های سنگر شکن و بمب های هسته ای ضعیف کار می کند تا با یک انفجار هسته ای ضعیف زیر زمینی کار صدها بمب GBU-28 انجام شود . لازم به ذکر است در زمینه بمب های هدایت شونده نفوذگر، نیروهای مسلح ایران نیز چندان دست خالی نیستند .

انتقاد بزرگی كه همواره به جاه طلبی‌های فضایی بشر شده است، درگیر بودن انسان و تحقیقات فضایی سرنشین دار تنها در مدارات زمین و نهایتا ماه بوده است اما اكنون به نظر می‌رسد با تلاش‌هایی كه برای رسیدن انسان به اجرام آسمانی نظیر مریخ می‌شود این انتقاد بتدریج رنگ ببازد. از همان زمان كه مریخ با تصاویر خاص و هیجان‌انگیز خود به مردم جهان شناسانده شد، به عنوان مرموزترین جرم آسمانی در منظومه‌شمسی بوده است و همین مساله حس كنجكاوی بشر را برای كشف سریع‌تر آن تحریك كرده است، تا آنجا كه صحبت از طراحی و ساخت فضاپیماهایی می‌شود كه فراتر از حد تصور سرعت داشته و به جای چند ماه و چند سال، تنها در كمتر از 40 روز انسان را به مریخ می‌رسانند.

 چندی پیش چهلمین سالگرد فرود انسان روی ماه كه تحت عنوان ماموریت آپولوی 11 انجام شده بود، در حالی برگزار شد كه باز آلدرین و مایكل كالینز، دو تن از فضانوردان آن ماموریت تاریخی از ناسا خواستند تا رسیدن به مریخ را به عنوان هدف بعدی خود در نظر بگیرد. با این حال سیستم جت شیمیایی كه 40 سال پیش آنها را همراه آرمسترانگ به ماه رسانده بود قابلیت آن را دارد كه فضاپیمای مشابهی را در مدت 6 ماه به مریخ برساند. از آن گذشته صدها میلیارد دلار نیز برای تحقق این برنامه هزینه خواهد شد. با این حال بتازگی ایده منحصربه فردی ارائه شده است كه در قالب آن راكت پلاسمای یونی جدیدی ساخته می‌شود كه تنها با استفاده از مقدار اندكی از سوخت مخصوص، فضانوردان را در 39 روز به مریخ می‌رساند. این فناوری نوین از سوی فرانكلین چانگ دیاز، از فضانوردان بازنشسته ارائه شده است و به نظر می‌رسد در سال‌ها و دهه‌های آتی به عنوان سیستم حمل و نقل فضایی قابل اطمینانی به كار گرفته شود اما هنوز همه چیز در حد نظریه آزمایشگاهی است.

 از آن گذشته یك راكت معمولی تنها می‌تواند با سرعت آرامی به سوی مریخ حركت كند. این سرعت آنچنان كم توصیف می‌شود كه به گفته دانشمندان علوم فضایی «بسیار كند» است. دانشمندان راندمان و عملكرد راكت‌ها را در قالب تكان‌های مخصوصی ارزیابی و توصیف می‌كنند كه همواره با خارج شدن میزان سوخت سوخته شده از انتهای آن ارزیابی دقیقی در این باره صورت می‌گیرد. بررسی‌های دقیق نشان داده‌اند كه یك راكت شیمیایی تكان‌های رانشی مخصوص نسبتا كمی درحدود 450 ثانیه دارد. اما در ایده جدید فرانكلین چانگ دیاز، نسبت بسیار جالب توجهی دیده می‌شود كه از نظر تئوری زمان مسافرت‌های فضایی و از جمله رسیدن به مریخ را بسیار كوتاه می‌كند چیزی در حدود 39 روز! در طرح اولیه این محقق تكان‌های رانشی به بلندی 15 هزار ثانیه ایجاد می‌شود. این رقم برای دانشمندان علوم فضایی بهت‌آور عنوان شده است و این پرسش مطرح می‌شود كه چگونه چنین فرآیندی امكان‌پذیر است؟ پاسخ ساده و كاملا روشن‌كننده است: راكتی كه این محقق طرح آن را ارائه كرده است به واسطه سوزاندن سوخت نیروی محركه مورد نیاز خود را به دست نمی‌آورد بلكه برای حركت بسیار سریع چنین راكتی، اتم‌ها را آنچنان حرارت می‌دهند كه در نتیجه آن دود پلاسمایی مخصوصی تولید و با فشار به بیرون هدایت می‌شود. این راكت كه Magnetoplasma RocketVariable Specific Impulse نام داشته و به اختصار عنوان VASIMR را به آن داده‌اند متشكل از 3 سلول مغناطیسی مرتبط با یكدیگر هستند. نخستین مرحله از عملكرد این راكت بی‌شباهت به آنچه كه در یك كتری آب جوش روی می‌دهد، نیست. در این مرحله اتم‌های گاز طبیعی همچون آرگون با استفاده از ژنراتور فركانس رادیویی حرارت می‌بینند تا آنجا كه الكترون‌های نهفته در آن به نوعی به جوش آمده و پلاسمای مورد نیاز را تولید كنند.

در این مرحله پلاسمای یاد شده بسیار داغ است (دمایی در حدود 50 هزار درجه سلسیوس) با این حال این درجه حرارت نیز برای تولید تكان رانشی مورد نیاز كافی نیست. مرحله دومVASIMR همچون یك تقویت‌كننده (آمپلی‌فایر) عمل می‌كند كه طی آن انرژی بیشتری به پلاسمای تولید شده تزریق می‌شود. این فرآیند با استفاده از امواج الكترومغناطیسی صورت می‌گیرد. تا این مرحله پلاسمای تولید شده دمایی در حدود یك میلیون درجه سلسیوس پیدا كرده است كه تقریبا با دمای مركز خورشید برابری می‌كند.

اما سومین و آخرین مرحله یك گلوگاه مغناطیسی است كه انرژی قابل توجه پلاسمای به دست آمده را به جنبش غیرمستقیمی تبدیل می‌كند و در نهایت تكان رانشی بسیار شتابی خلق می‌شود، اما اكنون پرسش مهمی مطرح می‌شود و آن چیزی نیست جز این كه چه ماده‌ای می‌تواند چنین دمای بسیار زیادی را تحمل كند؟ این یكی از دلایلی است كه به موجب آن سلول‌های به كار گرفته شده از نوع مغناطیسی هستند. یك میدان مغناطیسی نه‌تنها به افزایش دمای پلاسما كمك می‌كند بلكه در عین حال آن را نیز در بر گرفته و این در حالی است كه عملا چیزی را لمس نمی‌كند.

از بعد تئوریك، راكت VASIMR می‌تواند به سطح قدرت و توانی معادل صدها برابر سایر موتورهای یونی برسد، اما هنوز 2 مشكل بزرگ دیگر نیز وجود دارند كه پیش از آماده شدن برای رفتن به سوی مریخ باید آنها را دقیقا بررسی و راه‌حل قطعی برایشان ارائه شود. نخستین مشكل این است كه راكت 200 كیلوواتی VASIMR تنها معادل یك پوند تكان رانشی تولید می‌كند. این میزان در فضا و جای كه خلا محسوب می‌شود، جایی كه موتور یونی می‌تواند به طور پیوسته برای ماه‌های طولانی به فعالت خود ادامه دهد، بیش از حد كافی است. شاید این مثال به روشن‌كننده «كافی بودن» این میزان باشد: تنها یك پوند تكان رانشی می‌تواند دو تن بار را از خورشید تا مشتری طی 19 ماه حمل كند! اما این به معنای آن است كه راكت VASIMR هرگز به خودی خود از جاذبه زمین رهایی نخواهد یافت بلكه به راكت‌های سنتی نیاز دارد تا با صرف سوختی قابل توجه آن را به خلا برسانند.

اما مساله دوم این است كه در حالی كه موتورهای فعلی می‌توانند با تكیه بر انرژی خورشیدی حركت كنند كه البته از این لحاظ برای سفر به ماه یا سایر اجرام آسمانی نزدیك به زمین كاملا مناسب است اما برای ماموریت‌های بسیار دوردست فضایی به قدرت بیشتری همچون 200 مگاواتی نیاز است كه البته تنها با استفاده از یك رآكتور هسته‌ای نصب شده روی راكت امكان تهیه چنین قدرتی امكان‌پذیر خواهد شد.

گرچه به نظر می‌رسد این دو مشكل به عنوان موانع جدی بر سر راه تحقیقات چانگ دیاز و تیم همراهش خود را نشان دهند، اما آنها خود را برای سال 2010 و آزمایش این راكت آماده می‌كنند. پیش‌بینی وی این است كه در آن سال و با كمك ناسا، این راكت در ایستگاه فضایی بین‌المللی مورد آزمایش قرار گیرد كه در صورت موفقیت جرقه تاریخی برای آغاز مسافرت‌های طولانی مدت فضایی آن هم در مدت زمان بسیار كوتاه خواهد بود.

منبع: جام جم

در قسمت قبل دانستیم یك ماهواره از زیرسامانه‌های متعددی تشكیل شده تا بتواند وظیفه عملیاتی خود را به درستی انجام دهد و برخی از این زیر سامانه ها را مورد بررسی قرار دادیم، اکنون به ادامه آن می پردازیم:

محموله مخابراتی

زیرسامانه‌های مخابراتی نصب شده روی ماهواره كه انجام مأموریت اصلی ماهواره را بر عهده دارد، محموله ماهواره نامیده می‌شوند. این زیرسامانه در طراحی ماهواره تعیین‌كننده است و باید اهداف تعیین‌شده را تأمین نماید. تمام زیرسامانه‌های دیگر ماهواره، زیرسامانه مخابراتی ماهواره را برای ارتباط با زمین پشتیبانی می‌كنند. ماهواره‌های مخابراتی از تجهیزاتی با عنوان ترنسپاندر برای ارتباط استفاده می‌كنند كه از اختصار عبارت ترنسمیتر- ریسپاندر به دست آمده است. در واقع، ترنسپاندر یك فرستنده- گیرنده خودكار است كه در فركانس‌هایی خاص، سیگنال‌ها را دریافت، تقویت و ارسال می‌كند. معمولاً سیگنال‌های ورودی و خروجی ترنسپاندر متفاوت است؛ به بیان دیگر، ترنسپاندر سیگنال ورودی را در یك فركانس یا باند دریافت و آن را پس از تقویت و انجام فرایند لازم، بلافاصله تحت فركانس یا باند دیگری مخابره می‌كند.

در مخابرات ماهواره‌ای، از باندهای گوناگونی استفاده می‌شود. این باندها با توجه به محدوده فركانسی آنها در طیف الكترومغناطیس دسته‌بندی می‌شوند. از این رو، تعاریف گوناگونی برای دسته‌بندی محدوده باندهای فركانسی وجود دارد. در اینجا، از تعاریف ارائه شده توسط جامعه مهندسین برق و الكترونیك استفاده می‌شود. با توجه به این دسته‌بندی، باند سی، بخشی از طیف الكترومغناطیس در محدوده مایكروویو با فركانس 4 تا 8 گیگاهرتز است. این باند اولین باند فركانسی بود كه برای ارتباطات تجاری ایستگاه زمینی به ماهواره اختصاص داده شد. معمولاً ماهواره‌های دارای ترنسپاندر باند سی، از محدوده فركانس 7/3 تا 2/4 گیگاهرتز برای ارتباط با ایستگاه زمینی و از محدوده فركانس 925/5 تا 425/6 گیگاهرتز برای دریافت سیگنال از ایستگاه استفاده می‌كنند. ارتباط بهینه باند سی نیاز به بشقاب‌های دریافت‌كننده بزرگ، معمولاً با قطر 5/2 تا 5/3 متر دارد و دریافت‌كننده‌های كوچك مانند بشقاب‌های خانگی برای این ارتباط مناسب نیست. از این رو، باند سی برای مصارفی مثل شبكه‌های تلویزیونی دولتی كاربرد دارد. باند سی خود برحسب محدوده فركانسی و نوع كاربرد، با نام‌های گوناگون از جمله باند سی گسترده یا باند سی روسی شناخته می‌شود.

باند ایكس با محدوده فركانسی 7 تا 5/12 گیگاهرتز، بخشی از طیف الكترومغناطیس در محدوده مایكروویو است. خط ارسال ماهواره به زمین و بالعكس برای این باند در حالت استاندارد، به ترتیب 25/7 تا 75/7 گیگاهرتز و 9/7 تا 4/8 گیگاهرتز تعیین شده است. آژانس‌های فضایی، ارگان‌های نظامی، زیردریایی‌ها و هواپیماها از این باند برای مخابرات ماهواره‌ای و رادار استفاده می‌كنند.

باند كِی‌اِی، بخشی از طیف الكترومغناطیس در محدوده مایكروویو با فركانس تقریبی 18 تا 40 گیگاهرتز است. این باند به طور گسترده در مخابرات ماهواره‌ای و رادارهای برد كوتاه هواپیماهای نظامی كاربرد دارد.

باند كِی‌یو، بخشی از طیف الكترومغناطیس در محدوده مایكروویو با فركانس حدود 12 تا 18 گیگاهرتز است. باید توجه داشت كه در محدوده فركانس 7/10 تا 5/12 گیگاهرتز، تعریف محدوده كاری باند كِی‌یو و باند ایكس با یكدیگر هم‌پوشانی دارند. كاربرد اصلی باند كِی‌یو در مخابرات ماهواره‌ای و به‌ویژه ارتباط ناسا با شاتل فضایی و ایستگاه فضایی بین‌‌المللی است. پخش مستقیم رادیو- تلویزیونی با استفاده از این باند در بسیاری از كشورها ارائه می‌شود.

باند اِس، بخشی از طیف الكترومغناطیس در محدوده مایكروویو با فركانس 2 تا 4 گیگاهرتز است. این باند معمولاً برای رادارهای هواشناسی، برخی ماهواره‌های مخابراتی و ارتباطات ناسا با شاتل فضایی و ایستگاه فضایی بین‌المللی كاربرد دارد. در برخی كشورها نیز از این باند برای پخش ماهواره‌ای به تلویزیون‌های خانگی استفاده می‌شود، اگرچه در بیشتر كشورها، باند كِی‌یو برای چنین مواردی به كار می‌رود. اخیراً، باند اِس در محدوده فركانسی 2 تا 2/2 گیگاهرتز برای شبكه‌های خدمات ماهواره‌ای تلفن سیار استفاده می‌شود.

باند اِل، بخشی از طیف الكترومغناطیس در محدوده مایكروویو با فركانس تقریبی 1 تا 2 گیگاهرتز است. از این باند فركانسی معمولاً در مخابرات ماهواره‌ای مانند پخش رادیویی دیجیتال و همچنین سامانه‌های مكان‌یابی جهانی مانند گالیلو و گلوناس استفاده می‌شود.

هر ماهواره مخابراتی ممكن است یك یا چند ترنسپاندر را برای مقاصد گوناگون حمل كند كه این ترنسپاندرها، در باندهای ویژه‌ای ارسال و دریافت سیگنال را بر عهده دارند.

موتور اصلی ماهواره (اِی‌‌بی‌اِم)

در ماهواره‌های مخابراتی زمین‌ثابت، این موتور یك راكت سوخت جامد و یا موتور سوخت مایعی است كه تنها یك بار پس از پرتاب ماهواره كار می‌كند. موتور اصلی ماهواره، امكان تغییر مدار ماهواره را از مدار انتقال بیضوی استوایی به مدار عملیاتی زمین‌ثابت فراهم می‌سازد. این موتور با وجود نصب روی ماهواره، معمولاً به عنوان یك زیرسامانه برای ماهواره محسوب نمی‌شود، زیرا عملیات آن تنها در حدود یك دقیقه طول می‌كشد.

زیرسامانه سازه

سازه ماهواره باید استحكام لازم را برای جلوگیری از رسیدن آسیب به بخش‌های مختلف ماهواره دارا باشد. محموله‌های ارزشمند و حساس ماهواره‌های مخابراتی كه معمولاً با سرمایه‌گذاری هنگفت ساخته شده‌اند، حین پرتاب و یا فعالیت در مدار نباید با كوچكترین آسیبی مواجه شوند، وگرنه ممكن است تمام هزینه‌های صرف‌شده برای طراحی، ساخت و پرتاب ماهواره از بین برود. در حقیقت، وظیفه اصلی زیرسامانه سازه‌ حفاظت از ماهواره در برابر ارتعاشات و نیروهای نسبتاً شدید حین پرتاب و همچنین نیروهای پیش‌بینی شده در مدار است. با توجه به رابطه مستقیم وزن ماهواره و هزینه پرتاب آن، استفاده از مواد مركب در ساخت ماهواره‌ها افزایش روزافزون پیدا كرده است.

ارتباط بین زیرسامانه‌های ماهواره

زیرسامانه‌های ماهواره با كنار هم قرارگرفتن، مجموعه ماهواره را تشكیل می‌دهند. سلامت كار تمام زیرسامانه‌ها با ارسال سیگنال‌های فرمان و دریافت سیگنال‌های تله‌متری كنترل می‌شود. مراقبت از صحت عملیات ماهواره نیز از طریق زیرسامانه تی‌تی‌سی بر عهده بخش كنترل زمینی است كه باید مطابق استانداردهای موجود انجام شود. زیرسامانه‌هایی كه به محموله مخابراتی مربوط می‌شوند، مهمترین بخش‌های عملیاتی ماهواره هستند. معمولاً معماری بخش‌های مختلف طوری انجام می‌شود كه ماهواره قادر به حمل انواع محموله‌های دیگر نیز باشد. ماهواره مخابراتی ملی فرانسه، تلِكام1، نمونه‌ای از یك ماهواره چندمنظوره است.