تفنگ های تهاجمی ( Assault gun )  مهمترین سلاح یک سرباز در میدان نبرد است . این تفنگ ها معمولاً کالیبرهای 62 / 7 یا 56 / 5 میلی متر را شلیک می نمایند و برای هدف قرار دادن اهداف در مسافت حدود m 600 قابلیت اطمینان ، تعمیر و نگهداری آسان ، وزن کم و جابجایی راحت ، سادگی در کاربرد و ... از ویژگی های مهم و حیاتی یک تفنگ تهاجمی است .

 برای مثال تفنگ G3 ( ژ-س ) یکی بدترین تفنگ های تهاجمی است وزن زیاد ، گیرکردن مکرر تیر در لوله ، تکان ( لگد ) شدید هنگام شلیک و ... از اشکالات مهم این سلاح است . شاید مهمترین نکته ای که سبب معروف شدن این سلاح است اثر وحشتناک گلوله ی آن بر روی فرد است که به علت شکل خاص پروفیل نرمی است و سبب ایجاد جراحت های مرگباری می گردد .

بگذریم در این مقاله سعی داریم دوستان را با اسلحه ی تهاجمی سربازان آمریکایی یعنی خانواده ی M16  آشنا کنیم . در سال 1948 یعنی پس از جنگ جهانی دوم بخش تحقیقات ارتش ایالات متحده نیاز خود را به یک سلاح تهاجمی جدید برای سربازان پیاده اعلام نمود .

 کار طراحی به بخش آرمالیت از شرکت هواپیما سازی فرچایلد واگذار شد . سلاح جدید باید دارای کالیبر 56 / 5 می بود و توانایی نفوذ به کلاه آهنی استاندارد از فاصله ی 500 متری را می داشت .

سلاح جدید توسط سر طراح کمپانی ( یوجین استونی ) و بر پایه ی سلاح قبلی او یعنی AR – 10  طراحی گردید . نمونه های اولیه در سال 1968 ساخته شد که نتایج جالبی در بر نداشت . سلاح جدید AR – 15 نام گرفت و بعدها نام معروف M 16  بر آن گذاشته شد .

در سال 1959 امتیاز تولید سلاح به کمپانی کلت واگذار گردید . انواع اولیه M16 مشکلات زیادی داشتند . طی سال های 65 تا 67 در خلال جنگ ویتنام ، عملکرد ضعیف سلاح در آب و هوای به شدت مرطوب آن کشور و ایراداتی مانند گیر کردن تیر و از کار افتادن سبب وارد آمدن تلفات سنگینی به نیروهای ایالات متحده گردید . طرف  مقابل  نیروهای  آمریکایی  یعنی ویتنامی ها ، از سلاح منحصر به فرد AK – 47   ( کلاشینکف ) بهره می جست .

 پس از جنگ ویتنامی اصلاحات متعددی بر روی سلاح انجام گرفت و این سلاح به یکی از بهترین سلاح های جهان بدل گشت .

گونه های مختلفی از سلاح M 16  ساخته شده که آخرین مدل بهسازی شده در سال 1994 معرفی گردید . ( M 16 A4  ) بدنه ی سلاح از آلومینیوم ریخته گی است و گلنگدن از نوع چرخشی می باشد . وزن سلاح 4 / 3 کیلوگرم و یک ریل در زیر لوله امکان نصب نارنجک انداز M253  بر روی سلاح را می دهد . دوربین های مختلفی برای سلاح طراحی و عرضه گردیده .

لوله دارای 6 خان راستگرد می باشد و اسلحه به طریق فشار گاز باروت مستقیم مسلح می شود .سرعت نواخت تیر بین 700 تا 950 تیر در دقیقه است و سرعت خروجی گلوله از لوله 950 متر بر ثانیه می باشد .

گونه ی کوچکتری از سلاح با نام M4 A1 نیز عرضه گردیده که در کلاس کاربین است ( تفنگ های بین تفنگ تهاجمی و مسلسل های کوچک ) M4 دارای قنداق تلسکوپی است و طول لوله آن کوتاه تر شده . بنابراین برای مأموریت های درون شهری و ضد ترور مناسب می باشد .

بسیاری از نیروهای نظامی و انتظامی از M 16 استفاده می نمایند و بسیاری از کشورها نیز سلاح را تحت لیسانس تولید می کنند .  حزب ا... لبنان نیز از این سلاح به طور گسترده بهره می برد .

مقدمه

بی‌وزنی احساسی است كه فرد در حین سقوط آزاد بدون داشتن وزن ظاهری تجربه می‌كند. عبارت گرانش صفر اغلب به عنوان یك واژه مترادف با بی‌وزنی به كار می‌رود. بی‌‌وزنی در مدار در نتیجه حذف گرانش یا حتی كاهش قابل توجه آن نیست. در حقیقت شتاب ناشی از گرانش در ارتفاع صد كیلومتری نیز تنها سه درصد كمتر از مقدار آن بر روی سطح زمین است؛ به معنای دیگر، شخص ساكن در آن ارتفاع با نرخی تقریباً مشابه فرد نزدیك به زمین، شتاب سقوط می‌گیرد. بی‌وزنی در اصطلاح عام به حالتی اتلاق می‌شود كه شخصی یا جرمی آزادانه سقوط كند؛ این حالت ممكن است در مدار، فضای ماورای جوّ (نواحی دوردست یك سیاره، ستاره یا اجرام عظیم دیگر)، یك هواپیما با مانوری منطبق بر یك مسیر پروازی سهموی خاص و یا دیگر روش‌ها و چارچوب‌های نامتعارف روی دهد.

آنچه كه انسان به عنوان وزن احساس می‌كند، واقعاً نیروی گرانشی كه وی را به سمت مركز زمین می‌كشد نیست؛ هرچند این عبارت، تعریف فنی وزن به شمار می‌رود. آنچه كه ما به عنوان وزن حس می‌كنیم، در حقیقت نیروی عكس‌العمل عمودی زمین (یا هر سطح دیگری كه روی آن قرار داریم) است كه ما را به سمت بالا هل می‌دهد تا نیروی گرانش كه باعث كشیده شدن به سمت پایین می‌شود را خنثی كند. این همان چیزی است كه وزن ظاهری خوانده می‌شود. به عنوان مثال، قطعه فلزی كه داخل یك ظرف قرار دارد، در صورت رها شدن ظرف به شكل سقوط آزاد بی‌وزنی را تجربه می‌كند. دلیل این پدیده آن است كه هنگامی كه قطعه و ظرف هر دو با سرعت یكسان به سمت پایین كشیده می‌شوند، هیچ نیرویی از جانب ته ظرف در مقابل نیروی گرانش به قطعه وارد نمی‌شود. در حالی كه وقتی ظرف روی زمین ساكن است، نیروی گرانش پایین‌كشنده دقیقاً با نیروی وارده از ته ظرف، به همان اندازه و در جهت مخالف، خنثی می‌شود.

از آنجا كه می‌توان قطعه فلز‌ی ساكن بر روی زمین را تقریباً صلب فرض كرد، هر برش عرضی افقی قطعه نه تنها نیروی ناشی از گرانش را تجربه می‌كند بلكه وزن بخش‌های بالای خود را نیز تحمل می‌كند. در مورد یك شیء كه از بالا آویخته شده و از زیر تكیه‌گاهی ندارد، فشار منفی یا گرادیان كشش وجود دارد؛ زیرا هر برش عرضی از جسم آویخته (مثلاً از یك ریسمان)، باید وزن بخش زیر خود را تحمل كند. بدین ترتیب، در بدن انسان نیز مركز احساس وزن چنین گرادیان فشاری را حس می‌كند. به عنوان مثال، هنگام ایستادن بر روی یك پا، پای واقع بر روی زمین نیروی وزن تمامی بدن را حس خواهد كرد، در حالی‌كه پای دیگر و هر دو بازو در معرض گرادیان‌های تنش وزن خود به سمت پایین كشیده می‌شوند.

یك شخص به هنگام سقوط آزاد، وزن قابل‌ اندازه‌گیری خود را حس نمی‌كند؛ چرا كه تمامی بخش‌های بدن وی به‌طور یكسان در حال شتاب‌گیری هستند. با استفاده از این ویژگی، می‌توان شرایطی را ایجاد كرد كه شخص بتواند حالت بی‌وزنی را تجربه كند.

 این در حالی است كه با توجه به قانون گرانش و رابطه گرانش با عكس مجذور فاصله، برای رسیدن به جایی كه گرانش زمین به یك میلیونیم مقدار آن در سطح زمین كاهش یابد، باید 37/6 میلیون كیلومتر از زمین فاصله بگیریم (حدود 17 برابر دورتر از ماه!).

تصور كنید در یك آسانسور روی باسكول قرار دارید. اگر آسانسور بدون شتاب حركت كند، شما وزن عادی خود را می‌بینید. اگر آسانسور با شتاب به سمت بالا حركت كند، وزن شما بیشتر از معمول نشان داده می‌شود. ولی اگر آسانسور با شتاب به پایین حركت كند، وزن ظاهری شما كاهش می‌یابد. در صورتی كه كابل آسانسور ناگهان پاره شود، شما برای چند لحظه سقوط آزاد و بی‌وزنی را تجربه خواهید كرد.

در حال حاضر، استفاده از روش‌های گوناگون برای كم كردن وزن ظاهری و رسیدن به شرایط بی‌وزنی با اهداف تحقیقاتی و تجاری در سراسر جهان انجام می‌شود. از سوی دیگر، ایجاد شرایط گرانش صفر بر روی زمین، امری حیاتی برای آزمایش‌های مقدماتی فضایی است. این آزمایش‌ها می‌تواند در پیشبرد اهداف و موفقیت پروژه‌های فضایی نقش تعیین‌كننده‌ای را ایفا كند و دقت عملكرد تجهیزات مختلف را در سفرهای فضایی سرنشین‌دار و بدون سرنشین به میزان قابل‌توجهی بهبود بخشد. مطالعه حالت مواد و برهم‌كنش آنها در شرایط گرانش ناچیز، فرصتی است تا مرزهای علم گسترش یابد. این تحقیقات شامل بیوفناوری، علوم احتراق، فیزیك سیالات، فیزیك پایه و علم مواد می‌شود. در مقابل، هزینه صرف شده برای چنین آزمایش‌هایی در مقایسه با هزینه‌های سرسام‌آور سفرهای فضایی، با توجه به نتایج با ارزش آنها بسیار ناچیز است.

روش‌های گوناگونی برای ایجاد بی‌وزنی بدون خروج از جوّ زمین وجود دارد. یكی از روش‌های كارآمد كاهش وزن، استفاده از پروازهای گرانش صفر است. در این نوع پروازها، شرایط بی‌وزنی با استفاده از هواپیما و طی مانورهای سهمی‌شكل ویژه‌ای حاصل می‌شود. پیش از پرواز، تغییرات لازم در فضای داخلی هواپیما را جهت انجام مناسب آزمایش‌ها اعمال می‌كنند. پروازهای گرانش صفر با توجه به هزینه، مدت زمان ایجاد شرایط بی‌وزنی در هر مانور، امكان انجام انواع آزمایش‌ها و دیگر ویژگی‌های منحصر به‌فرد، روش بسیار مؤثری برای ایجاد بی‌وزنی محسوب می‌شوند؛ به‌ویژه كه با استفاده از آنها، حتی افراد عادی نیز می‌توانند شرایط بی‌وزنی را تجربه كنند.

ایجاد بی‌وزنی و تأثیرات آن

بسیاری از بازدیدكنندگان مراكز فضایی، سراغ اتاق ویژه‌ای را می‌گیرند كه گرانش در آن با زدن دكمه‌ای ناگهان ناپدید شده و فضانوردان می‌توانند در محیط آن معلق شوند! حقیقت این است كه گرانش زمین هیچ‌گاه از بین رفتنی نیست. برای كاهش وزن و در نهایت رسیدن به شرایط بی‌وزنی، باید به طریقی بر گرانش زمین غلبه كرد. تجربه بی‌وزنی در شرایط گرانش صفر و یا گرانش ناچیز حاصل می‌شود.

گرانش صفر

غالباً عبارت گرانش صفر یا گرانش كاهش‌یافته برای توصیف حالت بی‌وزنی استفاده می‌شود، اما در واقع، فرض صفر بودن گرانش از نظر علمی نادرست است. یك فضاپیما و محتویاتش توسط نیروی گرانش سیاره‌ای كه به دور آن می‌چرخند، در مدار خود نگاه داشته می‌شوند و همگی تقریباً در معرض نیروی گرانش برابری قرار می‌گیرند.

فلسفه باقی ماندن ماهواره‌ها در مدار این است كه به دلیل چرخش آنها به دور زمین با سرعتی خاص، نیروی گریز از مركز به آنها وارد می‌شود كه این نیرو، نیروی گرانش زمین را خنثی می‌كند. از نظر فیزیكی، عبارت گرانش صفر برای توصیف شرایط سقوط آزاد درون وسایل فضایی واقع در مدار استفاده می‌شود. البته همان‌گونه كه ذكر شد، گرانش همچنان در فضا وجود دارد و مانع از پرواز آزادانه ماهواره در فضای تهی بین‌‌سیاره‌ای می‌شود. سرعت مماسی بسیار زیاد ماهواره‌ها به آنها اجازه می‌دهد كه با وجود كشش اجتناب‌پذیر به سوی میدان گرانش زمین، به پایین سقوط نكنند. بنابراین آنچه كه ماهواره‌ها را بالای زمین نگه‌ می‌دارد، ناشی از فقدان گرانش نیست بلكه سرعت چرخش فضاپیماست.

 

ادامه دارد...

شرکت امبرائر هم زمان با آغاز چهلمین سال فعالیت خود و در جریان برپایی هفتمین نمایشگاه صنایع هوایی و دفاعی آمریکایی لاتین که در تاریخ 14 تا 17 آوریل در شهر ریودوژانیرو برگزار شد، پیمان مشترکی با نیروی هوایی برزیل به امضاء رساند که براساس آن به تولید یک هواپیمای حمل و نقل نظامی جدید موسوم به KC-390 خواهد پرداخت.

 این پیمان با حضور وزیر دفاع، فرماندهان نیروی دریایی و هوایی برزیل و رئیس و مدیرعامل امبرائر به امضاء رسید. به گفته فردریکو فلوری کورادو، رئیس و مدیرعامل امبرائر، پروژه تولید هواپیمای KC-390 نقطه عطف جدید در همکاری استراتژیک تاریخی میان امبرائر و نیروی هوایی برزیل محسوب می شود. به عقیده وی، باتوسعه و ساخت هواپیمای جدید KC-390 محصولی کارآمد در دونقش باری و سوخت رسان به خدمت نیروی هوایی برزیل خواهد آمد و به احتمال فراوان در آینده به یک محصول صادراتی موفق هم برای امبرائر و هم برای برزیل تبدیل خواهد شد.

نیروی هوایی برزیل چندی پیش نیازهای موردنظر خود از این هواپیما را در یک اطلاعیه رسمی منتشر کرد. این در حالی است که از مدت ها قبل محصولات موفق دیگر امبرائر مانند هواپیماهای بندیرانت، توکائو، گونه های مراقبت هوایی و سنجش از دور ERJ145 و سوپر توکائو نیز در این نیرو به کار گرفته شده اند.

با توجه به مشخصات اعلام شده از سوی امبرائر، هواپیمای حمل و نقل نظامی KC-390 با پیروی کامل از استراتژی دفاع ملی جدید برزیل، نیازهای نیروی هوایی این کشور را برآورده خواهد کرد. حتی مشارکت کشورهای دیگر در برنامه تولید این هواپیما تحت نظارت نیروی هوایی برزیل مدنظر قرار گرفته و پیش بینی می شود هواپیمای مذکور در سال 2015 وارد خدمت شود.

از نظر مسئولین امبرائر، با اجرای پروژه KC-390 به دو هدف مهم می توان نائل شد. نخست آنکه در کوتاه مدت می توان به ایجاد اشتغال پرداخت  در بلند مدت نیز می توان از پتانسیل تولید انواع مدل های صادراتی این هواپیما و ارزش مالی آنها بهره مند شد.

مطالعات اولیه در ارتباط با هواپیمای حمل و نقل نظامی «امبرائر KC-390» حدود دو سال پیش و در زمان برگزاری نمایشگاه صنایع هوایی و دفاعی آمریکای لاتین در سال 2007 به اتمام رسید. بر این اساس مقرر شد تا این هواپیمای جت به یک محفظه بار مجهز به سطح شیب دار در قسمت عقب برای حمل و نقل طیف وسیعی از انواع محموله های بار شامل خودروهای زرهی چرخ دار مجهز شود و همچنین از مدرن ترین و پیشرفته ترین سیستم های جا به جایی و پرتاب محموله های بار در آن استفاده شود. البته طراحی محفظه بار این هواپیما به گونه ای صورت گرفته تا امکان انجام ماموریت های مختلف پزشکی نیز توسط آن وجود داشته باشد.

به گفته رئیس امبرائر، هواپیمای KC-390 دارای سامانه هدایت الکتریکی بوده که با کاهش حجم کار خلبان به افزایش ایمنی پرواز کمک کرده و امکان بهره برداری از آن را در باندهای کوتاه و نامناسب میسر می سازد. این هواپیما همچنین به سیستم سوختگیری هوایی مجهز خواهد شد که با بکاری گیری آن هم می تواند سوخت مورد نیاز خود را در حین پرواز دریافت کند و هم می تواند به عنوان یک هواپیمای سوخت رسان مورد استفاده قرار گیرد.

« KC-390» با توان حمل بیش از 19 تن بار مفید سنگین ترین هواپیمایی خواهد بود که تا بحال توسط امبرائر ساخته شده است. بدین ترتیب، محصول جدید امبرائر در جایگاهی مابین دو هواپیمای آلنیا C-27J مجهز به دو موتور توربو پراپ با توان حمل 5/11 تن بار مفید و هواپیمای مشهور لاکهید مارتین c-130J هرکولس با توان حمل 7/21 تن بار مفید قرار خواهد گرفت.

طبق برآورد مسئولین امبرائر، بازار بالقوه ای برای این نوع هواپیما در سرتاسر جهان وجود دارد. بویژه برای جانشینی مدل های قدیمی تر که طی ده سال آینده به پایان عمر مفیدشان خواهند رسید. شایان ذکر است نیروی هوایی برزیل از مدت ها قبل برخی از دیگر هواپیماهای ترابری ساخت امبرائر مانند EMB120 برازیلیا، ERJ145 و لگاسی 600 را مورد بهره برداری قرار می دهد. علاوه بر اینها، می توان به ناوگان هواپیماهای نظامی طراحی و تولید شده در برزیل مانند توکانو، هواپیماهای مراقبت هوایی که در سیستم نظارت آمازون مورد استفاده قرار می گیرند، سوپر توکانو هواپیمای AMX که با مشارکت ایتالیا ساخته شده، اشاره کرد. همچنین قرارداد فروش دو فروند جت امبرائر 190 به نیروی هوایی برزیل در ژوئن 2008 به امضاء رسید که از آنها رای حمل مقامات نظامی به طور اختصاصی استفاده خواهد شد.

 

منبع: نوآور

بمباران دقیق و مؤثر مکان های مهم و استراتژیک دشمن مانند فرودگاه ها ، کارخانجات مهم ، پالایشگاه ها ، پل ها ، نیروگاه ها و ... در نبردها بسیار حائز اهمیت است و گاه نقش تعیین کننده دارد . سلاح ها هدایت شونده ی دقیق برای پاسخ به این نیاز طراحی گردیده به عنوان مثال خطای موشک های دوربرد بسیار دقیق در حدود چند ده متر است و خطای یک بمب هدایت شونده لیزری در حد متر است . مهمات خوشه ای با اینکه سطح زیادی را پوشش می دهد ولی برای اهدافی که روی سطح زمین نیستند ودر عمق استحکامات قرار دارند  مناسب نیستند .

بمب حامل 2000 پوند ( 900 Kg )   مواد منفجره با قابلیت نفوذ می باشد . در نمونه های تست شده بمب از هدایت تلویزیونی سود می جست . یعنی خلبان هواپیما با دوربین خود بر روی هدف قفل می کرد و بمب از طریق این تصویر به سمت مرکز آن هدایت می شود .

اما ظاهراً گونه هدایت لیزری نیز در حال ساخته شدن می باشد . مجموعه ای از بالک ها ( کانارد ) در ابتدای موشک وظیفه اصلاح مسیر حرکت بمب  را به عهده دارد و بالک ها ثابت دم پایداری حرکت بمب را بر عهده دارد .

متخصصان صنایع دفاع درحال مونتاژ بمب قاصد

با توجه به هوشمند بودن بمب و مقدورات آیرودینامیکی امکان رها سازی بمب از فاصله دور و ارتفاع بالا و دورازدسترس پدافندهای هوایی دشمن وجود دارد .

 با توجه به حجم زیاد ماده منفجره ( 900 kg ) و دقت بسیار زیاد آن با تنها چند تیر از این بمب می توان جهنمی بر پا کرد . متخصصان ،بمب قاصدرا بر مبنای بمب های سری GBU  آمریکا ساخته اند و در گام بعدی با اضافه کردن یک بوستر سوخت جامد قصد افزایش   بردبمب تا مسافت Km 200 را دارند . پس از تست موفقیت آمیز این بمب و رونمایی از خط تولید آن کشورهای غربی و رژیم صهیونیستی حساسیت ویژه نشان دادند و این ناشی از اهمیت استراتژیک این بمب دارد .

 در صورتی که بتوان این سلاح را توسط یک سیستم مکان یابی جهانی مانند گلوناس ( همتای روسی GPS ) هدایت کرد حقیقتاً بازدارندگی زیادی در مقابل تهدیدات خارجی برای کشور به ارمغان خواهد آورد .

به هر حال هم اکنون این بمب نقش مهمی را در کنار دیگر تجهیزات نیروی هوایی برای حفاظت از مرزهای ایران ایفا می کند . جنگنده های فانتوم ، سوخو 24 ، سوخو 25 ، میگ 29 ایران قابلیت استفاده از این سلاح کارآمد را دارند .

لباسی که بلند و کوتاه می­شود، عروسکی که در اثر گرما حرکت می‌کند،شیشه­ای که در برابر نور تغییر رنگ می‌دهد و لباسهایی که آستین آنها با گرما و سرما کوتاه و بلند می شوند، همه این­ها در یک چیز مشترک هستند؛ این که از ماده­های هوشمند ساخته شده­اند.

ماده هوشمند به ماده‌ای گفته می­شود که در شرایط مختلف محیطی، تغییر فیزیکی پیدا می­کند. به عبارت دیگر  به محرک‌های محیطی (گرمایی، مغناطیسی و ..) واکنش نشان می­دهد. یک نمونه ساده از ماده هوشمند، عینک­های فتوکرومیک است. شیشه این عینک‌ها در برابر اشعه ماورای بنفش خورشید، تغییر رنگ می­دهد و دوباره می­تواند به حالت اول برگردد. دسته مهم و معروفی از ماده­های هوشمند، فلزهایی هستند که به «آلیاژهای حافظه­دار» معروف­اند.

آلیاژهای حافظه‌دار دسته‌ای از مواد هوشمند هستند که نسبت به تغییر ویژگی‌های محیط اطرافشان واکنش نشان می‌دهند. این مواد را حافظه‌دار می‌نامند زیرا می‌توان آنها را به هر شکلی در آورد و سپس با یک عامل خارجی (مانند گرم کردن یا جریان الکتریسیته) به حالت اولیه‌ برگرداند. به همین دلیل گفته می‌شود که این مواد شکل اولیه خود را به خاطر می‌آورند. از این خاصیت، می‌توان در زمینه‌های مختلفی همچون پزشکی، انرژی، الکترونیک، هنر و ... استفاده نمود.

یکی از شناخته شده‌ترین آلیاژهای حافظه‌دار، نیتینول است. این ماده که بیشتر به شکل سیم مورد استفاده قرار میگیرد اولین بار در سال 1962 میلادی به طور تصادفی در آزمایشگاه نیروی دریایی امریكا کشف شد. نیتینول از دو نوع اتم تشکیل شده: اتم‌های نیکل و اتم‌های تیتانیوم.

این اتم‌ها در الگوی منظمی (یک چیدمان مشخصی) که ساختار کریستالی نامیده می‌شود، کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. بسیاری از جامدات یک ساختار کریستالی مشخص دارند، اما نیتینول برخلاف سایرین دو ساختار کریستالی دارد که فازهای جامد نامیده می‌شوند. در دماهای پائین اتم‌های نیتینول به یک الگو کنار یکدیگر قرار می‌گیرند (که مارتنسیت نامیده می‌شود) و در دمای بالا به الگوی دیگری (که آستنیت نامیده می‌شود) درمی‌آیند. زمانیکه شما نیتینول را حرارت می‌دهید، در واقع به اتم‌های آن انرژی داده‌اید تا از ساختار مارتنسیت به آستنیت تغییر حالت دهند و زمانیکه آن‌را سرد می‌کنید، به ساختار قبلی برمی‌گردد. از نگاه اتمی، اتم‌ها تنها اندکی جابه‌جا شده‌اند، اما این جابه‌جای اندک تغییر زیادی در رفتار و عملکرد ماده ایجاد می‌کند. در دماهای پایین، نیتینول نرم است و به آسانی کشیده می‌شود و در دماهای بالا، این ماده سخت و ارتجاعی است.

یکی از مهم‌ترین کاربردهای این فلز در پزشکی است. درساخت سیم­های ارتودنسی و پیوند رگ­های خونی و درمان ضایعات استخوانی، این ماده هوشمند به کمک بشر آمده است. از دیگر استفاده‌های آن می­توان به ساخت ربات و هواپیما و انواع وسیله­های خانه و حتی خلق اثرهای هنری زیبا اشاره کرد.

تسخیر فضا ریشه در آرزوها، تصورات، تلاش و ابتكار انسان های فراوانی دارد. خیالپردازی درباره ی فضانوردی و سفر به سیارات دیگر، همواره برای همه ی انسان ها از كودكان تا بزرگسالان، شگفت ا نگیز بوده است. در طول تاریخ، نگاه به آسمان حس كنجكاوی نوع بشر را به شدت تحریك می كرده ا ست. اشتیاق فراوان انسان برای دانستن از یك طرف و عظمت خلقت شگفت ا نگیز آسمان ها از طرف دیگر، موجب شده است كه در همه ی تمدن های بشری، داستان های افسانه ا ی بی شماری درباره سپهر گردون بر سر زبان ها باشد. این همه اشتیاق انسان برای پرواز به آسمان ها هنگامی كه در كنار فناوری پیشرفته قرن بیستم قرار گرفت، دستاورد عظیمی را باعث شد كه مرزهای فضا را به روی بشر گشود ودنیای جدیدی برای وی به ارمغان آورد.

امروزه، كه 50 سال از پرواز مداری نخستین ساخته ی دست بشر می گذرد، در جایگاهی ایستادها یم كه ساخته های ما مرزهای منظومه شمسی را درنوردیدها ند و انسان به فكر كشف سیاراتی در فراسوی منظومه خود است. از سال 1961 ، زمانی كه یوری گاگارین، اولین فضانورد روسی سوار بر كپسول فضایی كوچك خود به فضا رفت و دنیای جدیدی را برای نوع بشر به ارمغان آورد تا به امروز بیش از 500 مرد و زن توانسته اند به فضا سفر كنند، مدت های مدیدی در آن جا اقامت

گزینند، قدم بر سطح جرم سماوی دیگری غیر از زمین گذارند و هزاران فعالیت علمی، آزمایشگاهی، عملیاتی و ساختمانی را به سرانجام رسانندو به زبانی ساده تر اثبات نمایند كه میتوان در فضا زندگی و كار كرد.

با آغاز عصر فضا، دانش بشر نسبت به سیارها ی كه در آن زندگی می كند، به گونها ی اعجابآ ور دگرگون شد. نظاره ی از بالا و احاطه بر پدیده های بزرگ مقیاس از یك سو و مشاهده ی به دور از عوامل اغتشاشی و مزاحم محیط پیرامونی سطح زمین از سوی دیگر، باعث شد تا ماهواره های سنجش از دور و هواشناسی جایگاه والایی در توسعه علمی و كاهش اثرات مخرب حوادث طبیعی و غیر طبیعی مانند جنگل ها به دست آورند. امروزه، پس از فرستادن ماهواره های سنجش از دور به مدارهای كم ارتفاع اطراف زمین، پیشبینی وضعیت آب و هوا و هم چنین زیر نظر قرار دادن نقاط دورافتاده و خارج از دسترس مقدور شده است.

این روزها، بشر به فكر ایجاد كلونی جدیدی در مریخ، سیاره ی همسایه زمین است و دیگر صحبت از مهاجرت به منظومه ی دیگریغیر از منظومه ی خورشیدی، اتهام به بی عقلی و خیالپردازی را با خود به همراه ندارد.

تعریف فضا

دراین جا بهتر است ابتدا تعریفی از فضا داشته باشیم تا شاخهب ندیدانش فضایى ملموس تر باشد. منظور از فضا، فضای خارج از جو زمین است. جو زمین محیطی پیوسته نیست و نمیت وان مرز دقیقی برای پایان آن درنظر گرفت. بنا به قراردادهای علمی، فضای دورتر از 100 كیلومتر از سطح دریاهایآ زاد را فضا مینامند. در فضا بى وزنى، درجه حرارت فوق

العاده متغیر و تشعشعات فراوانی وجود دارد كه چهره فضا را بسیار خشن نموده است.

الگوریتم دانش فضایى

به طوركلی دانش فضایی را به چهار شاخه ی فناوری فضایى، دانش پایه، حقوق فضا و داستان های علمى تخیلی تقسیم بندی می نمایند كه هركدام از این بخش ها دارای زیربخش های متعددی است. در بیشتر كشورهای صاحب فناوری فضایى، از الگوریتم ارائه شده استفاده مینمایند.

كه با آن مسیر فعالیت های خود را تفكیك و تعیین مینمایند.

دانش پایه

دانش پایه زیرشاخها ى از دانش فضایى است كه به طور معمول آن رابه نام نجوم می شناسند. در تمام طول تاریخ، بشر به دنبال كشف حقایق و واقعیت ها بوده و تلاش نموده تا پرسش های بسیاری را پاسخگو باشد.

دامنه ی كنجكاوی بشر نامحدود بوده و از فلسفه ی چیستی و چرایی دنیا تا كشف روابط و پدیده ها در زندگی روزمره سؤالات بی شماری نموده است. از این میان آسمان و فضا بیشترین توجه بشر را به خود جلب كرده است. نجوم یكی از قدیمیترین دانش های بشری است، به طوری كه آسمان به عنوان نماد معنویت و محل استقرار خدایان بوده است. به طور

كلى، در تقسیم بندى دانش پایه با بخش هاى كیهان شناسى، اخترشناسى، محیط و فیزیك فضا مواجه خواهیم شد.

الگوریتم دانش فضایى

به طوركلی دانش فضایی را به چهار شاخه ی فناوری فضایى، دانش پایه، حقوق فضا و داستان های علمى تخیلی تقسیم بندی مینمایند كه هركدام از این بخش ها دارای زیربخش های متعددی است. در بیشتر كشورهای صاحب فناوری فضایى، از الگوریتم ارائه شده استفاده مى نمایند كه با آن مسیر فعالیت های خود را تفكیك و تعیین مینمایند.

كیهان شناسى

یكی از بخش های مهم در دانش پایه، كیهان شناسی است. در كیهان شناسی به مطالعه عالم پرداخته می شود و موضوعات مربوط به مبدا آفرینش و سیر تكاملی جهان پاسخ داده می شود. بی شك در چنین شاخه ی جذابی، نیاز به دانستن شاخه اخترشناسی و فلسفه به صورت كامل داریم. از زیرمجموعه های این علم میت وان كیهان شناسی فیزیكی، متافیزیك و ماورائی را نام برد. در كیهان شناسى فیزیكى با استفاده از قوانین فیزیك و نظریه هاى ریاضی دانان و فیزیك دانان، الگوى مناسب از جهان بهت صویركشیده مى شود و دانش مندان آن را با مشاهدات و رصدهاى خود تطبیق مى دهند تا در تجسم جهان تواناتر باشند.

اخترشناسى

اخترشناسان با رصد و جستجو در سرزمین ستارگان، پرده از اسرار بسیارى از ناشناخته ها در گوشه و كنار عالم برمى دارند. براى مشاهده ی زیبایى جهان، دانشمندان هیچ زمان بىت حرک نبودند و به فكر ساخت مكانى به نام آسمان نما  افتادند، تا از آن دریچه دنیا را بهتر بنگرند.

سابقه ى طراحى و ساخت آسمان نما به قرن هجدهم باز مى گردد. در اواسط قرن هفدهم چند گوى توخالى به قطر 4 تا 5 متر ساختهشد، به طوری كه در داخل آن تعداد محدودى بازدیدكننده مى توانستند ستارگان را به صورت سوراخ هاى كوچك در گوى مشاهده نمایند.

محیط و فیزیك فضا

یكی از شاخه های جالب و پركاربرد در دانش پایه، تقسیم بندی محیط و فیزیك فضا است. فیزیك فضا كه خود شاخه ای از علم فیزیك است، پاسخگوی سؤالات انسان در مورد فضا و بررسی فیزیك فضا با دانش مكانیك سماوی است. می دانیم كه در محیط فضا انواع مختلفی از نیروها وجود دارد. نیروهایی چون گرانش، مگنتواستاتیك، الكترواستاتیك و الكترومغناطیس كه شناخت و بررسی این نیروها یكی از عواملی است كه كمك كننده به ساخت فناوری های فضایی می گردد. هزاران سال است كه اسرار و رموز موجود در منظومه شمسی برای بشر جالب بوده و به دنبال كشف حقایق موجود در آن بسیار تلاش كرده است.

منظومه شمسی كه حدود پنج میلیارد سال پیش از ابرهای متراكم و غبارهای بین سیارها ی تشكیل شد، توسط جاذبه ابرها متراكم شده و فعالیت هستها ى بر اثر تراكم و گرماى موجود در این ابر و گاز متراكم رخ داد. تا این كه خورشید، سیارات، بیش از یكصد ماه و هزاران شهاب و دنباله دار موجود در منظومه حاصل شد.

در بخش مكانیك فضا شاخها ى از آن با نام مكانیك سماوى مورد مطالعه قرار مى گیرد كه در مورد حركت اجرام سماوى در مدار سیارات و چگونگى قرارگیرى فضاپیما در مدار زمین صحبت مینماید. بشر در نخستین گام خود براى شناخت آسمان، اجرام آسمانى را مورد مطالعه قرارداد. بنابراین بعد از تقسیم بندى آسمان به گروه خورشید، سیاره ها و ستارگان، توجه ویژها ى بر روى مسیر حركت اجرام سماوى نمود و دریافت كه تمامى آ ن ها در مسیرهاى منحنى شكل در حركت هستند.

این مسیر منحنى شكل را مدار نامیدند. تعریف مدار در تئورى گرانش نیوتن به این صورت است كه مدار اجسام با توجه به نیروى گرانش میتواند یكى از مقاطع مخروطى شامل بیضى (مدار سیارات)، سهمى ( مدار ستاره هاى دنباله دار ) و یا هذلولى باشد. بنابراین هرگاه دو جرم در میدان گرانشى یكدیگر قرارگیرند، هر دو در مدار خاصى حركت مى كنند كه اندازه هر مدار نسبت معكوس با مقدار جرم دارد.

حقوق فضا

بخش مهم و اساسى در دانش فضایى، حوزه حقوقى فضا است. آینده، خبر از حضور همه جانبه ی كشورها در عرصه ی فضا مى دهد كه در واقع توسعه ی اصول حقوقى فضا نسبت به آن عقب مانده است.

بنابراین، اگر این عقب ماندگى جبران نشود بعید نیست روزى شاهد بروز مشكلات و مسائل فراوان به علت بى قانونى و یا اعمال قانون نادرست باشیم. برخى از اصول حاكم در حقوق فضا شامل معاهده ی اصول حاكم بر اكتشاف در فضاى ماوراء و كرات است، به گونه اى كه هیچ كشورى حق ادعاى حاكمیت در ماه و دیگر كرات را نداشته و استفاده از فضا باید به نفع تمام كشورها انجام گیرد، بدون این كه به رتبه اقتصادى و یا توسعه علمى كشورها توجه شود.

در اصل توافق ثبت اشیاء پرتاب شده، كشورهاى فرستنده وسایل فضایى میبایست وسایل را به ثبت دبیركل سازمان ملل برسانند. نام كشور پرتاب كننده، شماره ثبت شیء، تاریخ و محل پرتاب و مختصاتمدارى از جمله مواردى است كه باید در سازمان ملل ثبت شود.

نتیجه گیرى

تسخیر فضا ریشه در آرزوها، تصورات، تلاش و ابتكار انسان های فراوانی دارد. خیالپ ردازی درباره فضانوردی و سفر به سیارات دیگر، همواره برای همه انسان ها از كودكان تا بزرگسالان، شگفت انگیز بوده است. در طول تاریخ، نگاه به آسمان حس كنجكاوی نوع بشر را به شدت تحریك می كرده است. این همه اشتیاق برای پرواز به آسمان ها هنگامی كه در كنار فناوری پیشرفته قرن بیستم قرار گرفت، دستاورد عظیمی را باعث شد كه مرزهای فضا را به روی بشر گشود و دنیای

جدیدی برای وی به ارمغان آورد.

مقدمه

پنجاه سال از آتش موشك حامل اولین ماهواره ساخت بشر به سوی فضا می‌گذرد. هم‌اكنون پس از گذشت این نیم‌قرن كه در طول تاریخ پیدایش بشر بی‌نظیر بوده، شركت‌های خصوصی گوناگونی در سراسر دنیا مشغول ساختن فضاپیماهای خود هستند.

رفتن به فضا یكی از آرمان‌های بشری بوده است و امروزه دانش بشری این امكان را برای او فراهم كرده كه به این آرزوی دیرین خود برسد. گرچه این آرزو جز برای چندصد نفر دانشمند و فضانورد و تعداد انگشت‌شماری از افراد ثروتمند بلندپرواز محقق نشده است، ولی بی‌شك روزی خواهد رسید كه سفر به فضا مانند بسیاری از فعالیت‌های روزانه بشر با زندگی او عجین شود. روزی كه چارلز لیندبرگ، در سال 1927، اولین پرواز هوایی غیرنظامی طولانی را، با هواپیمای تك‌موتوره تك‌سرنشین كوچك خود با طی مسیر پاریس تا نیویورك انجام داد، كمتر كسی پیش‌بینی می‌كرد كه صنعت هوانوردی روزی به اندازه‌ای پیشرفت كند كه به صنعتی غول‌پیكر و چندین میلیارد دلاری در جهان تبدیل شود كه تمامی كشورها از مزایای آن بهره‌مند شوند. بنابراین می‌توان امیدوار بود روزی برسد كه مسافرت فضایی نیز در سراسر دنیا به همین سادگی انجام پذیر شود.

باید بدانیم مسافرت فضایی نوش‌داروی مناسبی برای همه بیماران جهان مدرن نیست، اما می‌تواند به بهبود وضعیت سیاره زمین كمك كند. زمین محبوب ما رنجور است. مردم باید بیاموزند و فراموش نكنند كه هر آنچه روی می‌دهد در نزدیكی آنهاست و هر آنچه كه انجام می‌دهند حتی در دورترین نقاط زمین دارای اثر است. بسیاری از فضانوردان كه امكان دیدن زمین از فضا را داشته‌اند، اظهار كرده‌اند كه دیدگاه آنان نسبت به جهان پیرامون خود به علت این تجربه، تغییر كرده است. آنها نسبت به موضوع سیاره زمین بسیار بیشتر از منافع ملی حساسیت نشان می‌دهند. اكنون به تحقیقات فضایی به عنوان ابزاری برای حل مشكلات بشر در زمین نگریسته می‌شود. بنابراین، هنگامی كه سفر انسان به فضا در زمره فعالیت‌های روزانه او قرار گیرد می‌توان انتظار داشت كه وضعیت سیاره زمین در حال بهترشدن است.

 فضانورد كیست؟

 فضانورد در تلفظ انگلیسی [استرونات] و در تلفظ روسی [كاسمونات] خوانده می‌شود. تعاریف كم و بیش متفاوتی از فضانورد ارائه شده است. در بعضی از این تعاریف فضانورد كسی است كه طی برنامه پرواز فضایی سرنشین‌دار، برای فرماندهی، خلبانی یا ارائه خدمت به عنوان یكی از اعضای خدمه‌ فضاپیما آموزش دیده است. در روسیه، زمانی كسی فضانورد محسوب می‌شود كه پس از دریافت آموزش‌های لازم به فضا سفر كند و بازگردد. اگرچه كلمه فضانورد غالباً به صورت خاص برای حرفه‌ای‌های پرواز فضایی به كار می‌رود اما گاهی به هر كسی كه به فضا سفر كرده باشد اعم از دانشمند، فرد سیاسی، خبرنگار یا گردشگر نیز اتلاق می‌شود.

در خصوص ارتفاع پرواز یا مرز فضا برای فضانورد شدن نیز معیارهای متفاوتی وجود دارد. در ایالات متحده كسی (اعم از فضانوردان متخصص، نظامی یا تجاری) كه به بالای 80 كیلومتر (50 مایل) پرواز كرده باشد را فضانورد می‌گویند. فدراسیون بین‌المللی هوانوردی پرواز به ارتفاع 100 كیلومتری (62 مایلی) را به عنوان ملاك فضانورد شدن قرار داده است.

بر اساس قوانین این فدراسیون، همچنین، شخصی كه پرواز فضایی را انجام می‌دهد باید دوباره با فضاپیما (یا كپسول فضایی) روی زمین فرود آید یا به عبارتی پرواز فضایی را به طور كامل به اتمام برساند تا فضانورد محسوب شود. طبق این تعریف پریدن فضانورد با چتر از درون فضاپیما در هنگام فرود (مانند فرود گاكارین) پذیرفته نیست.

با انجام پروازهای فضایی خصوصی و تجاری در چند سال اخیر، سازمان‌های فضایی ایالات متحده و روسیه برای متمایز كردن این فضانوردان از فضانوردان حرفه‌ای كه توسط این سازمان‌ها تربیت و به فضا فرستاده می‌شوند، عبارت شركت كننده در پرواز فضایی را به كار می‌برند. 

پرواز فضایی سرنشین‌دار

از سال 1957 كه اتحاد جماهیر شوروی اولین ماهواره ساخت بشر را در مدار قرار داد، همه ساله پروازهایی به فضا انجام شده است. در بیشتر این پروازها، محموله‌ای در مدار زمین قرار گرفته است و در تعدادی از آنها، محموله‌ای به سوی سایر اجرام منظومه شمسی و دیگر نقاط عالم هستی فرستاده شده است. این محموله‌ها اغلب ماهواره‌هایی با كاربردهای گوناگون و یا كاوشگرهای بی‌سرنشین بوده‌اند.

چنانچه در پرواز فضایی، محموله و یا بخشی از آن انسان باشد یا به عبارتی فضاپیما حامل انسان باشد، پرواز فضایی، سرنشین‌دار خوانده می‌شود. به بیان دیگر پرواز فضایی سرنشین‌دار پروازی است كه حامل انسان باشد و تا مرز فضا (طبق تعریف‌های بالا) پیش رود. این پرواز با پرواز كاوشگرهای بی‌سرنشین و یا ارسال ماهواره‌ها متفاوت است.

پروازهای فضایی سرنشین‌دار نیز مانند پرتاب‌های تجاری می‌تواند در ازای دریافت وجه صورت گیرد.

 چگونگی پرواز سرنشین‌دار

پرواز فضایی سرنشین‌دار به دو صورت می‌تواند انجام پذیرد:

[پرواز زیرمداری]

[پرواز مداری]

در پرواز زیرمداری فضاپیما تا ارتفاع 100 كیلومتری (62 مایلی) بالا می‌رود و روی كمان عریضی از زمین پرواز می‌كند و به زمین بازمی‌گردد. شكل مسیر شبیه مسیر سنگی است كه به هوا پرتاب می‌شود.

مسیر پروازی راكت‌های كاوش نیز به همین صورت است. سرعت رسیدن به ارتفاع صد كیلومتری نزدیك به یك كیلومتر بر ثانیه است. در بالای كمان مسیر به مدت چند دقیقه حالت بی‌وزنی احساس می‌شود و در همان جا منظره غول‌آسایی از زمین قابل مشاهده است.

در پرواز مداری، فضاپیما در مدار زمین قرار می‌گیرد. برای رسیدن به مدارهای پایینی زمین سرعتی نزدیك به كیلومتر بر ثانیه 8/7 نیاز است. زمانی كه فضاپیما در این مدارها قرار گیرد، هر 90 دقیقه یك‌بار به دور زمین خواهد چرخید. همچنین فرصت كافی برای دیدن زمین و تجربه حالت بی‌وزنی وجود خواهد داشت.

در این نوع از پرواز سرنشین‌دار، فضانوردان یا مسافران فضایی هم می‌توانند تمام مدت در فضاپیما باقی بمانند و هم می‌توانند وارد تسهیلات مداری مانند ایستگاه‌های فضایی شوند. این نوع پرواز مداری شكل متداول‌تری دارد.

هم‌اكنون تنها سازه مداری موجود، ایستگاه بین‌المللی فضایی است كه پذیرای فضانوردان اعم از دانشمندان، پژوهشگران و گردشگران است. ساخت این ایستگاه تقریباً به پایان رسیده است و تمام مدول‌های آن پرتاب و نصب شده‌اند. ساخت این ایستگاه نیز با انجام ماموریت‌های سرنشین‌دار انجام پذیرفته است.     

 

 

ادامه دارد...

چرا خبری از مأموریت های سرنشین دار به مریخ و مشتری و فراتر از آن نیست؟ چرا مأموریت های بدون سرنشین برای مرزهای منظومه شمسی موسوم به کره خورشیدی (Heliosphere) که می توانند حاوی اطلاعات مهمی در مورد پیدایش منظومه شمسی و حتی جهان باشند. در نظر گرفته نمی شوند؟ و بالاخره چرا مأموریت هایی برای رفتن به ستاره های دیگر در جستجوی سیاراتی مشابه زمین که دارای حیات هستند وجود ندارد؟

جواب این سؤالات بیانگر مهمترین مشکلی است که فعلاً پیش روی دانشمندان فضایی قرار دارد و آن این است که سیستم های پیشران (Propulsion Systems) کنونی که از فرایند سوخت شیمیایی استفاده می کنند، قادر به رساندن فضاپیماهای بدون سرنشین به سرعت های بسیار بالا (برای کاهش زمان سفر به مقاصد خارج از منظومه شمسی) یا حمل وزن زیاد فضاپیمای سرنشین دار در مسافت های طولانی (مانند فاصله تا مریخ) نیستند.

به طور کلی سوخت هایی که در فرآیند پیشرانش شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. دارای تکانش مخصوص پایینی هستند (تکانش مخصوص یا Specific Impulse با Isp نشان داده می شود و برابر با میزان Trust یا پیشرانش تولید شده در ازای میزان سوخت مورد استفاده در هر ثانیه است. به بیان ساده، هر چه تکانش مخصوص سوختی بالاتر باشد، آن سوخت انرژی بیشتری در خود دارد و برای دستیابی به سرعت های بالا مناسب تر است. زیرا مقدار کمتری از ان مورد نیاز بوده و وزن فضاپیما به خاطر آن افزایش نمی یابد.) و لذا برای دستیابی به سرعت های بالا مناسب نیستند. این مشکل مدت هاست که در برنامه حمل و نقل پیشرفته فضایی ناسا (Advanced Space Transportation Program) در دست بررسی است.

برنامه ای که فعلاً در حال بررسی چگونگی فرستادن فضاپیمایی بدون سرنشین به ستاره Alpha Centaur در مدت کمتر از 50 سال و هم چنین چگونگی فرستادن انسان به مریخ است و همانطور که گفته شد با مشکل پیشرانش فضاپیما دست و پنجه نرم می کند.

تا به حال راه حل های زیادی به صورت مفهومی پیشنهاد شده اند که برخی از آنها تا مرحله آزمون واقعی نیز پیش رفته اند. از جمله سالهاست که دانشمندان استفاده از شکافت هسته ای را راه حلی برای فرستادن انسان به مریخ دانشته اند زیرا اگر چه تکانش مخصوص و این نوع سوخت هم برای سفرهای بین ستاره ای کافی نیست ولی برای رفتن به مقاصد نزدیک تر مناسب است. متأسفانه مسائل محیطی، استفاده از این سوخت را بسیار محدود کرده و لذا استفاده از گداخت هسته ای که پاکیزه تر است، بیشتر مورد توجه واقع شده است. این فرایندهای هسته ای نیاز به انرژی ورودی بسیار دارند و هنوز راهی برای بیشتر کردن انرژی خروجی از انرژی ورودی آن به خصوص در اندازه های کوچک پیدا نشده است.

آخرین نوع از پیشرانه های جدید، پیشرانه های الکتریکی هستند که در فضاپیمای Deep Spacel مورد استفاده قرار گرفته است. متأسفانه نسبت پیشرانش این نوع سوخت به وزنش بسیار پایین است و لذا رساندن فضاپیما با استفاده از آن به سرعت های بالا عملی نیست. در طرف دیگر، استفاده از بادهای خورشیدی و لیزر برای پیشرانش نیز به عنوان منابع مجانی (البته لیزر فقط برای فضاپیما مجانی است!) انرژی جذاب هستند ولی آنها نیز محدودیت های خود را دارند.

پیشرانه های لیزری نیاز به نشانه روی دقیق و پیشرانه های فوتونی (که از بادهای خورشیدی نیرو می گیرند) نیاز به نزدیک بودن به خورشید را دارند و هم چنین هیچ کدام از این دو نوع قادر به حمل وزن زیاد نیستند.

نوع پیشرانش	تکانش مخصوص	نسبت پیشرانش به وزن سیستم پیشران
سوخت شیمیایی	200 تا 410	1/0 تا 10
الکترومغناطیسی	1200 تا 5000	4-10 تا 2-10
شکافت هسته ای	500 تا 3000	01/0 تا 10
گداخت هسته ای	4 10 تا 5 10	5-10 تا 2- 10
نابودسازی ضدماده	3 10 تا 6 10	3- 10 تا 1

اما با نگاهی به تکانش مخصوصی که از ضد ماده می توان استخراج کرد، اهمیت استفاده از آن در یک سیستم پیشران روشن می شود. به خصوص اینکه، نسبت نیروی پیشرانش به وزن سیستم مورد نیاز برای آن پایین و کاملاً قابل مقایسه با سیستم های رایج با سوخت شیمیایی است  این بدین معناست که استفاده از تکنولوژی ضد ماده بهترین راه حل پیش روی ما برای دستیابی به نقاط دوردست گیتی و هم چنین فرستادن انسان به سیارات منظومه شمسی است. در واقع چگالی انرژی در ضد ماده، از هر ماده دیگری که تا به حال روی زمین شناخته شده است بیشتر است. به طوری که فقط 100 میلی گرم ضد ماده می تواند به اندازه کل سوخت شاتل فضایی انرژی تولید کند.

سؤالاتی که فعلاً در گروه پیشرانش ضدماده در دانشگاه پنسیلوانیا در حال بررسی هستند عبارتند از: 1- چقدر ضد ماده برای  فرستادن انسان به مریح یا فرستادن یک فضاپیمای بدون سرنشین به ابراورت (Oort Cloud) مورد نیاز است؟ 2- چگونه این مقدار ضد ماده باید تا قبل از استفاده ذخیره سازی شود؟ 3- چگونه می توان این مقدار ضدماده را روی زمین تولید کرد؟

حقیقت این است که اگر از روش نابود سازی و خروج تک به تک ضدماه توسط ماده استفاده شود، روش تابش به هسته (Beamed Core) چیزی بین 1 تا 100 گرم ضد ماده مورد نیاز است و با توجه به اینکه آزمایشگاه Fermilab در شیکاگو و CERN در سؤیس تنها قادر به تولید 1 تا 10 نانوگرم ضدماده در سال هستند. این روش در آینده نزدیک عملی نیست و باید راه های بهتری برای تولید و نگهداری ضدماده ابداع شود. به همین دلیل است که گروه تحقیقاتی ضدماده در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، روش شکافت هسته ای القا شده توسط ضدماده را پیشنهاد کرده اند. این روش که ACMF: Antiproton Catalyzed Microfission نام دارد. اجازه می دهد تمامی انرژی حاصل از شکافت هسته ای به ماده پیشران منتقل شود (بر خلاف روش فعلی که فقط بخشی از آن را انتقال می دهد) و بدین ترتیب یک موتور شکافت هسته ای بسیار کارآتر تولید گردد. تکانش مخصوص این موتور 13500ت واحد است که با توجه به نسبت وزن به پیشرانش خوب موتور شکافت، قابلیت سفر انسان به فواصل دوردست منظومه شمسی را فراهم می کند.

فضاپیمای |CAN-|| که توسط این گروه طراحی شده است و از موتور ACMF استفاده می کند. برای فرستادن انسان به مریخ تنها 140 نانوگرم ضدماده نیاز دارد و این مقداری است که قابلیت تولید در زمان معقول با تکنولوژی فعلی را دارد. هم چنین برای حذف اثرات منفی شکافت هسته ای روی محیط، می توان موتور فضاپیما را در مدار و خارج از محیط جو زمین انجام داد. البته برای رفع این مشکل، روش دیگری با عنوان موتور AIM: Antiproton initiated Microfission /fusion ابداع شده است که در آن از ضدماده برای شروع فرایند شکافت یا گداخت استفاده می شود و مقدار مورد نیاز آن 30 تا 130 میکروگرم است.

اگرچه این مقدار از ACMF بیشتر است. تکانش مخصوص بالاتر از حدود 61 هزار واحد) آن را برای سفرهای بدون سرنشین به ستاره های دوردست ایده آل می کند. با وجود اینکه تولید ضد ماده در این مقادیر عملی است، نگهداری آن مشکلی دیگر است، ضدماده را نمی توان مثل سوخت معمولی در ظرف نگهداری کرد زیرا به هر ماده ای برخورد کند، با آن ترکیب شده و انرژی آزاد می کند.

Mark 1 عنوان پروژه ای است که در سال های اخیر ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده و عبارت است از طراحی، تولید و آزمایش یک تله ضد ماده (در اصطلاح تخصصی یک Penning Trap) که بتواند 10 10 عدد ضد پروتون را برای مدت یک هفته در خود نگهدارد. سازمان فضایی ایالات متحده ناسا نیز از نتایج این پروژه برای ساخت مخزن دیگری که 12 10 ضد پروتون را نگهداری می کند، بهره گرفته است که این مقدار ضدپروتون برای انجام چندین آزمایش کافی است. هم چنین آزمایشگاه ملی Fermilab، دستگاهی را ساخته که قادر به تولید 14 نانوگرم ضدماده در سال است و این مقدار با کمی اصلاحات می تواند 10 برابر شود.

بنابر این انتظار می رود در آینده ای نه چندان دور استفاده از پیشرانش ضدماده، بشر را قادر به دستیابی به نقاطی از فضا نماید که فعلا برایش میسر نیست.

معرفى ماهواره های تایروس

چكیده

ماهواره های پیشرفتها ی كه امروزه با عنوان نُوآ به سراسر جهان پوشش هواشناسی می دهند، در واقع ادامه همان ماهواره آزمایشی تایروس هستند كه در سال 1960 به فضا پرتاب شد. تایروس 1 اولین ماهواره هواشناسی جهان به حساب میآ ید. تایروس مزیت فضا را در ارائه خدمات هواشناسی و اقیانوس شناسی كاملاً به اثبات رساند و نقطه شروعی شد برای تحول در این علوم. تایروس یكی از نقاط عطف مهم در استفاده صلح جویانه بشر از فضا محسوب می شود.

تاریخچه

تایروس 1، اولین ماهواره هواشناسی جهان بود كه در تاریخ اول آوریل 1960 ، از پایگاه كیپ كاناورال 1 آمریكا در فلوریدا به فضا پرتاب شد. برنامه تایروس ابتدا در سال 1958 جزو برنامه های وزارت دفاع ایالات متحده در زمینه هواشناسی بود كه یك سال بعد به سازمان تازه تأسیس ناسا منتقل شد. این ماهواره ماموریت داشت تا با دوربین خود از الگوی حركتی ابرها و همچنین تشعشعات مادون قرمز زمین، اطلاعاتی را برای پیشب ینی و بررسی وضعیت آب و هوا مخابره2 محموله های كند. البته پیش از آن، سایر ماهواره ها مانند اكسپلورر 7 هواشناسی را به فضا برده بودند، اما هیچ گاه ماموریت اصلی آنها هواشناسی نبود . تایروس مخفف عبارت ماهواره مشاهده تلویزیونی و مادون قرمز 3 است. تایروس 1 در طول مدت عملیات 78 روزه خود توانست كارآیی ماهواره ها در زمینه هواشناسی و دادن اطلاعات در مورداوضاع جوی زمین به اثبات برساند. تایروس 1 اولین تصاویر تلویزیونی زمین را از فضا مخابره كرد كه این مساله یكی از نقاط عطف مهم درتاریخ فضا محسوب می شود.

پس از پرتاب اولین ماهواره تایروس، 9 ماهواره تایروس دیگر تاسال 1965 به فضا پرتاب شدند كه همگی آزمایشی- تحقیقاتی بودند و خدمات پیوسته هواشناسی را ارائه نمی دادند . این ماهواره ها در مدارخورشیدآهنگ و با زاویه میل بالا، ارتفاع متوسط 900 كیلومتری و دوره چرخش حدود 100 دقیقه قرار گرفتند. در سال 1965 ، اولین طرح كامل از الگوی آب و هوایی كره زمین با استفاده از 450 تصویر ارسال شده توسط ماهواره های تایروس ایجاد شد.

از سال 1966 به بعد، این برنامه با عنوان ESSA TIROS 4دنبال شد. بین سال های 1966 تا 1969 مجموعاً 9 ماهواره هواشناسی دیگر، كه اینب ار خدمات پیوسته و تعریف شده هواشناسی ارائه می دادند،به فضا پرتاب شدند. مدیریت این برنامه بر عهده سازمان خدمات علوم محیطی 5 آمریكا بود. این ماهواره ها توانستند عكس های هواشناسی بسیار باكیفیتی را به زمین مخابره كنند و تغییر و تحول بزرگی در علم هواشناسی به وجود آورند. هر 19 ماهواره مذكور، چرخش پایدار بودند. در 1970 ، این برنامه با ساخت و پرتاب ماهواره ایتُوس 6 به معنای ماهواره تایروس عملیاتی بهبودیافته یا تایروسا م 7، ادامه یافت. ایتوس برخلاف 19 ماهواره قبلی، به جای پایداری چرخشی از پایداری سه محوره بهره می برد. ایتوس 1 كه در ژانویه 1970 پرتاب شد، به خوبی توانست قابلیت های برتر خود را نسبت به نمونه های پیشین تایروس به اثبات برساند. این ماهواره قابلیت ارسال مستقیم و همچنین ضبط تصاویر معمولی و مادون قرمز را داشت. ایتوس های بعدی نیز توانستند تا اطلاعات مربوط به تغییرات دمای جو را بر حسب ارتفاع ارائه كنند. این ماهواره ها تا سال 1979 عملیاتی بودند. ایتوس ها را میتوان اولین ماهواره ها از مجموعه ماهواره های هواشناسی NOAA8دانست.

در واقع، از 1970 به بعد، سرمایه گذاری و اداره ماهواره های هواشناسی ایتوس از ناسا به سازمان ملی جوّی و اقیانوسی (نُوآ) 9 ، كه در سوم اكتبر1970 تأسیس شده بود، منتقل شد.

ماهواره تایروس N 10 كه در سال 1978 به فضا پرتاب شد، اولین ماهواره از نسل سوم ماهواره های قطبی گرد 11 بود. تایروسا N در واقع ادامه همان برنامه تایروس بود.

برنامه تایروسا ن پیشرفته تا به امروز هم ادامه دارد. ماهواره هااین برنامه نیز نُوآ نامیده می شوند و آخرین آنها، یعنی نُوآ- 91 درسال 2007 به فضا پرتاب  شد.

مشخصات ماهواره های تایروس

همان گونه كه ذكر شد، برنامه تایروس تا به امروز (سال 2008میلادی) ادامه دارد و احتمالاً تا سالیان آینده نیز ادامه خواهد داشت،

البته تحت عناوین و نام های جدید. اما در فرهنگ عمومی فضایی،یادآور همان 10 ماهواره تاریخی است كه در اوایل « تایروس » عنوان دهه 60 به فضا پرتاب شدند. از این رو، در این مطالعه مشخصاتی ازآن ماهواره ها ارائه می گردد. تایروس های 1 تا 9 به ترتیب با حروف نیز شناخته می شدند 12 . تایروس 10 نیز با علامت I تا A مشخصه شناخته می شد . در طول این برنامه اغلب نام ماهواره های OT-1جدید تغییر میی افت اما مواردی بود كه با همان نام تایروس نامگذاری می شد. به جز اولین ماهواره تایروس، كه با پرتابگر تور 13 به فضا پرتاب شد،9 ماهواره دیگر با استفاده از پرتابگر سه مرحلها ی دلتا به فضا فرستاده شدند. ماهواره تایروس 1 دو دوربین استوانه شكل به طول 7قطر3.8 سانتی متر با خود حمل می كرد. یكی از آنها مجهز به لنز واید و دیگری یك دوربین با قدرت تفكیك پایین بود. دوربین واید آن مساحتی در حدود 1130 در 1330 كیلومتر را با قدرت تفكیك 320 متر بر روی زمین پوشش می داد. این دوربین هر 10 الی 30 ثانیه یك تصویر تهیه می كرد. مدار این ماهواره بیضی شكل بسیار نزدیك به دایره و دوره چرخش آن به دور زمین 99 دقیقه و 20 ثانیه بود.

هر 10 ماهواره تایروس دو نوع محموله هواشناسی را حمل می كردند؛ یك محموله برای سنجش میزان تشعشعات مادون قرمز سطح زمین و دیگری برای تصویربرداری تلویزیونی از حركت و تحولات ابرها. در هر كدام از ماهواره های جدید تایروس محموله های جدیدتر وپیشرفتهت ری نصب و آزمایش می شد.

هر ماهواره تایروس، تعداد زیادی عكس هواشناسی (در طیف مرئی و مادون قرمز) را به زمین مخابره می كرد. تعداد برخی از عكس های مخابره شده عبارتند از :

22952 تصویر : ماهواره تایروس 1

32593 تصویر : ماهواره تایروس 4

58226 تصویر : ماهواره تایروس 5

66674 تصویر : ماهواره تایروس 6

150000 تصویر : ماهواره تایروس 7

100000 تصویر : ماهواره تایروس 8

 تایروس1 78 روز به ماموریت خود ادامه داد و سپس در اثر بروزاشكال در سامانه الكترونیكی آن از كار افتاد. ماهواره های تایروس در طول عمر عملیاتی خود، كه گاهی به 3 یا 5 سال نیز می رسید، موفقیت خود را ثابت كردند.

ماهواره های بعد از تایروس 10 ، با عناوین ئیا سا سا ی، ایتوس و درنهایت نوآ تا به امروز به ارائه خدمات پرداخته ا ند.

سلاح های ضد زره به منظور نفوذ و انهدام اهداف زرهی مانند تانک ها ویا استحکاماتی مانند سنگریا طی کشتی ها و...از زمان جنگ جهانی دوم به بعد به وجود آمده و به سرعت توسعه یافتند .سلاح هایی مانند بازوکا ،RP6  ویا موشک هایی همانند ،لیوتکا و...جزو این دسته اند.اما شاید برخی ازدوستان با مطالعه ی مشخصات برخی از این سلاح ها متعجب شوند و چگونگی عمل ونفوذ آنها برایشان مورد سوال باشد .مثلا موشک AT14 ملقب  به کرنت که به حقیقت کابوس نیروهای اسرائیلی درجنگ 33 روزه بود قابلیت نفوذ درزره فولادی به میزان 120cm وبتون مسلح به میزان 5.3m  را دارا می باشد .

کلاهک ویا اصطلاحاً خرج سلاح های نفوذگر به طرز خاصی ساخته می شود . این نوع خرج ،خرج شکل دارگفته می شود .مکانیزم عمل خرج های شکل برمبنای پدیده ای فیزیکی است که به اثر نیومان یا کاواک مشهور می شود .

در قسمت سرکلاهک خرج های نفوذ کننده یک مخروط به صورت برعکس قرار گرفته است .بگونه ای که در هنگام اصابت موشک یا راکت و... قسمت قاعده ی مخروط به سمت زره نزدیک است ونه قسمت تیز مخروط و دوراین مخروط را مواد منفجره احاطه کرده .پس از تماس نوک کلاهک با زره مواد منفجره پشت  مخروط عمل کرده و مخروط را به سمت زره می فشارد .دراز تمرکز نقش به شکلی خاص حفره ای به شکل قرنیه در زره ایجاد می گردد و موشک از آنجا به داخل نفوذ می نماید .

بعضی ازسلاح ها دارای دو مرحله  خرج شکل دار هستند واین امکان نفوذ به ذره قطورتر را به سلاح می دهد مانند آ ر پی  جی  29 و موشک کورنت .همچنین سرعت برخورد پرتابه یا موشک با زره نیزاز عوامل تعیین کننده درمیزان نفوذ است .جنس مخروط ازفلزات مختلفی می باشد و مواد منفجره نیزاز انواع مختلف که عمدتا شدیدالانفجار می باشد .مورد استفاده قرارمی گیرد .ازاین پدیده درصنایع نفت وگاز و پتروشیمی و راه سازی نیز استفاده می شود .