فضانوردی

فَضانَوَردی به مجموعه فعالیت هایی گفته می شود که در فضای خارج از زمین و جو آن، توسط فضانوردان انجام می شود؛ بنابراین به فعالیت های علمی-عملیاتی بالای ارتفاع ۱۰۰ کیلومتری از سطح زمین فضانوردی گفته می شود.
تاریخچه فضانوردی به زمان پرتاب موشک های حامل انسان یعنی حدود ۵۰ سال پیش باز می گردد.
گرچه کاوش فضا به عنوان رقابت میان کشورها آغاز شد، اما این امر در سدهٔ بیست و یکم به طرحی بین المللی تبدیل شده است که دانشمندان از کشورهای گوناگون در هریک از مأموریت های آن شرکت می کنند.

فضانوردی (space exploration)
عصر فضا با پرتاب نخستین ماهوار ه، با نام، آغاز شد. اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی در ۴ اکتبر ۱۹۵۷ این ماهواره را به فضا پرتاب کرد. به این ترتیب، انگیزۀ لازم برای فعال سازی برنامۀ فضایی ایالات متحده امریکا فراهم آمد و رقابتی بین المللی شکل گرفت که به «مسابقۀ تسخیر فضا» معروف شد. در ۳۱ ژانویۀ ۱۹۵۸، نخستین ماهوارۀ امریکایی، با نام اِکسپِلورِر ۱، به فضا پرتاب شد و این کشور عملاً به «مسابقۀ تسخیر فضا» پیوست. در آن زمان، بخش عمدۀ کاوش های فضایی را با ماهواره هایی صورت می دادند که در مداری به گرد زمین می گردیدند. طی دهۀ بعد، امریکا و شوروی بیش از ۵۰ کاوشگر فضایی به فضا پرتاب کردند تا دربارۀ کرۀ ماه اطلاعات کسب کنند. نخستین کاوشگر ها از نزدیکی کرۀ ماه عبور می کردند، یا به سطح آن برمی خوردند. مدتی بعد، کاوشگر ها به فرود آرام بر سطح ماه یا گردش در مدار های پایدار آن موفق شدند. تحقق هر یک از این اهداف مستلزم به کارگیری موشک های قدرتمندتر و اجرای مانور های ظریف تر بود. برای نخستین بار کاوشگر های لونای شوروی این اهداف را محقق کردند. در سپتامبر ۱۹۵۹، لونا دو به سطح ماه برخورد کرد. در نوامبر ۱۹۵۹، لونا سه از پشت ماه عکس گرفت و در فوریۀ ۱۹۶۶، لونا نُه بر سطح ماه نشست. در آوریل ۱۹۶۶، لونا دَه به گردش در مدار ماه پرداخت. دو کاوشگر اخیر موفق شدند تصاویر تلویزیونی به زمین ارسال کنند. در آغاز مسابقۀ تسخیر فضا، امریکایی ها چندین ماه از شوروی ها عقب بودند، اما اطلاعات مفصل تری گردآوردند. برنامۀ فضایی امریکا تا ۱۹۶۴ دستاورد مهمی نداشت، اما در این سال، رنجِر های هفت، هشت و نُه هزاران تصویر از ماه به زمین فرستادند که بعضی از آن ها از فاصلۀ کمتر از ۱۶۰۰متری سطح ماه و درست لحظاتی پیش از برخورد کاوشگر با سطح ماه گرفته شده بودند و در آن ها گودال هایی به قطر چند متر مشاهده می شد. دو سال بعد، کاوشگر های سورویر برنامۀ فرود آرام روی سطح ماه را آغاز کردند وسورویر یک در ژوئن ۱۹۶۶ بر سطح ماه نشست. این کاوشگر علاوه بر دوربین های تلویزیونی، حامل ابزار هایی برای اندازه گیری مقاومت و ترکیب خاک بود.کاوشگر های بین سیار ه ای. در ابتدا، هدف اصلی از کاوش های فضایی کسب اطلاعات دربارۀ ماه و زمین بود، اما رفته رفته این تحقیقات سیاره های دیگر منظومۀ شمسی را نیز دربرگرفتند. امریکا در برنامۀ مارینر دربارۀ زهره و مریخ به کاوش پرداخت. کاوشگر های وِنِرا، که شوروی آن ها را به فضا پرتاب کرد، نیز دربارۀ زهره مطالعه می کردند. این کاوشگر ها از ۱۹۶۲ تا ۱۹۷۱ بالابودن دمای سطح زهره و غلیظ بودن جو آن را تأیید، و نشانه های فعالیت های آتشفشانی جدید و احتمال فرسایش ناشی از آب را در مریخ کشف کردند و در مورد عطارد نیز تحقیقاتی صورت دادند. درپی آن، امریکا در ۱۹۷۶ نخستین فضاپیما های وایکْیْنگ را بر سطح مریخ نشاند و نمونه هایی از خاک آن را برای آزمایش برداشت. یکی از آزمایش ها بر روی این نمونه ها از احتمال وجود فعالیت آلی در این سیاره حکایت می کرد. در ۱۹۹۰، فضاپیمای امریکایی ماژِلان با موفقیت در مدار زهره قرار گرفت و نقشۀ راداریِ کاملی از سطح پنهان آن تهیه کرد. در این دوره، ژاپن و آژانس فضایی اروپا نیز کاوشگر هایی به فضا فرستادند. در۱۹۹۴، فضاپیمای امریکایی یولیسیز اطلاعاتی دربارۀ قطب های خورشید به زمین فرستاد. تاکنون چند کاوشگر فضایی نیز عازم سیاره های دوردست شد ه اند و نتایج درخور توجهی از سفر آن ها حاصل شده است. یکی از این کاوشگر ها، با نامپایونییر دَه که در ۱۹۷۳ از کمربند سیارکی عبور کرد، نخستین ساختۀ دست انسان بود که توانست از منظومۀ شمسی خارج شود. در ۱۹۷۴، پایونییر یازده از عرض های استوایی و قمر های مشتری عکس برداری کرد و در ۱۹۷۹، نخستین بار زحل را مستقیماً رصد کرد .در ۱۹۷۹، وُیجر های یک و دو از موقعیت استثنایی در یک خط قرارگرفتن سیاره های مشتری، زحل، اورانوس، و نپتون بهره جستند و این سیاره ها را کاوش کردند. فضاپیمای گالیله، که در ۱۹۸۹ به فضا پرتاب شد، مسیری پیچ درپیچ را در پیش گرفت تا داده هایی از زهره و ماه و سیارک های گاسْپْرا ۹۵۱ و آیدا ۲۴۳ به زمین ارسال کند و از ۱۹۹۵ تا ۱۹۹۷، به گردش دور مشتری پرداخت. این فضاپیما اطلاعاتی دربارۀ جو مشتری و بزرگ ترین قمر های آن به زمین فرستاد .فضاپیمای کاسینی را امریکا و آژانس فضایی اروپا مشترکاً در ۱۹۹۷ به فضا پرتاب کردند تا به کاوش دربارۀ این سیاره، حلقه ها، و بعضی از قمر های آن بپردازد.
سفر انسان به فضا. نخستین انسانی که در مدار زمین قرار گرفت یوری گاگارین، فضانورد اهل شوروی، بود که در ۱۲ آوریل ۱۹۶۱، با وستوک ۱ به فضا رفت. در فوریۀ ۱۹۶۲، جان گِلِن، فضانورد امریکایی، با فضاپیمای مرکوری توانست سه بار دور زمین بگردد. در مارس ۱۹۶۵، شوروی دومین فضاپیمایواسخود را به فضا پرتاب کرد و فضانوردِ سرنشین آن توانست نخستین «راه پیمایی در فضا» را صورت بخشد. برای نخستین بار، در مارس ۱۹۶۶، فضاپیمای جمینی هشت در فضا به یک فضاپیمای بدون سرنشین ملحق شد. در اکتبر ۱۹۶۷، دو فضاپیمای کاسموس شوروی نخستین ملاقات و الحاق در فضا را، به صورت خودکار و بدون وجود خدمه، صورت دادند.
برنامۀ آپولو. آپولو هشت، پرتاب شده در دسامبر ۱۹۶۸، نخستین فضاپیمایی بود که هم مدار زمین و هم مدار ماه را پیمود. در بیست ژوئیۀ ۱۹۶۹، نیل آرمِستِرانگ و ادوین آلدرین قدم بر سطح ماه گذاشتند و سومین سرنشین فضاپیمای آپولو، مایکل کالینز، در فضاپیمای فرماندهی باقی ماند. فضاپیما های آپولو در مجموع هفده مأموریت انجام دادند و در شش مأموریت بر سطح ماه فرود آمدند. یکی از اهداف مهم مأموریت آپولو استقرار یک آزمایشگاه ژئوفیزیکِ خودکار بر سطح ماه بود.
برنامۀ سایوز. تا اواخر ۱۹۶۹، تصور می شد که شوروی نیز درصدد پیاده کردن فضانوردان خود روی سطح ماه است. در نوامبر ۱۹۶۸، یک فضانورد شوروی که سرنشین سایوز سه بود، با فضاپیمای بدون سرنشینِ سایوز دو و فضاپیما های سایوز چهار و پنج که در ژوئیۀ ۱۹۶۹ پرتاب شده بودند، در فضا ملاقات کرد و دو فضانورد از سایوز پنج به سایوز چهار انتقال یافتند .این نخستین انتقال انسان از یک فضاپیما به فضاپیمای دیگری بود که جدا از اولی به فضا پرتاب شده بود. در ژوئیۀ ۱۹۶۹، موشکی که قرار بود برنامۀ اعزام انسان به ماه را به سرانجام برساند منفجر شد و یک سکوی پرتاب کامل را منهدم کرد. درپی این حادثه، شوروی برنامۀ اعزام انسان به ماه را کنار گذاشت و در زمینۀ پرواز در مدار زمین متمرکز شد. در ۱۹۷۱،سایوز یازده حین بازگشت به زمین منفجر شد و هر سه سرنشین آن کشته شدند. در ژوئیۀ ۱۹۷۵، امریکا و شوروی نخستین پرواز فضایی با خدمۀ دوملیتی را به سرانجام رساندند. در این تاریخ، فضاپیما هایآپولو و سایوز در مدار زمین با هم ملاقات کردند. بعد ها از فضاپیما های سایوز برای اعزام فضانوردان به ایستگاه های فضایی سالیوت و میر و بازگرداندن آنان از این ایستگاه ها استفاده شد.
ایستگاه های فضایی. پس از تکمیل اکتشاف ژئوفیزیکی ماه در برنامۀ آپولو، امریکا با استفاده از اسکای لب، ایستگاهی فضایی که دور زمین گردش می کرد، کاوش در فضا را ادامه داد. این ایستگاه محل کار و زندگی سه فضانورد بود .عمر کاری اسکای لب هشت ماه بود و طی آن، سه گروه سه نفری از فضانوردان امریکایی در آن فعالیت کردند. مأموریت اسکای لب شامل، تحقیقات اخترفیزیکی دربارۀ خورشید و مطالعه در زمینۀ منابع طبیعی زمین بود. علاوه بر این، خدمۀ اسکای لب به ارزیابی واکنش انسان نسبت به شرایط بی وزنیِ طولانی نیز پرداختند. در ژوئیۀ ۱۹۷۹، اسکای لب از مدار خود خارج شد و به رغم تلاش های فراوان، چند قطعۀ بزرگ از آن به سطح زمین سقوط کرد. پس از آن، حضور مستمر انسان در مدار زمین به سرنشینان ایستگاه های فضایی سالیوت و میر، متعلق به شوروی، منحصر شد. در این ایستگاه ها، فضانوردان بیش از چهارده ماه پیوسته اقامت داشتند. سرنشینان این ایستگاه ها علاوه بر دورسنجی و جمع آوری داده های پزشکی، از شرایط بی وزنی برای ساخت ادوات الکترونیکی و پزشکی استفاده می کردند که ساختن آن ها در زمین غیرممکن بود. برنامۀ فضایی مشترک امریکا، روسیه، ژاپن، کانادا، برزیل، و آژانس فضایی اروپا برای تهیۀ مقدمات تأسیس ایستگاه فضایی بین المللی نتیجه داد و طی آن، فضانوردان و کیهان نوردانی از افغانستان، اتریش، انگلستان، بلغارستان، فرانسه، آلمان، ژاپن، قزاقستان، سوریه، و امریکا با همتایان روسی خود در ایستگاه میر کار کردند. مونتاژ این ایستگاه فضایی در دسامبر ۱۹۹۸ آغاز شد و با پیوستن یک بخش امریکایی و یک بخش روسی به این ایستگاه در سال ۲۰۰۰، به ایستگاه فضایی بین المللی سرنشین دار بدل شد. ایستگاه فضایی میر در مارس ۲۰۰۱، که دیگر نیازی به آن نبود، از مدار خارج و نابود شد.
شاتِل فضایی. پس از خروج اسکای لب از مدار خود در ۱۹۷۹، امریکا تا ۱۹۸۱ فضانورادن خود را به فضا اعزام نکرد .در این سال، شاتل فضایی، که قادر بود خدمه و تجهیزات را به مدار زمین ببرد و بازگرداند، نخستین پرواز خود را صورت داد. شاتل هواپیمایی با بال های مثلثی و سرعت اَبَرصوت است که سه موتور با سوخت مایع و دو موتور با سوخت جامد برای برخاستن از زمین دارد. دو موتور اخیر با استفاده از چتر نجات بازیابی می شوند و خودِ شاتل نیز کنترل پذیر است و بر زمین می نشیند. شاتل فضایی می تواند هجده تُن بار را تا مداری کمتر از ۹۷۰ کیلومتر حمل کند. کاوشگر گالیله، که برای تحقیق دربارۀ جو فوقانی مُشتری طراحی شده بود، با شاتل فضایی پرتاب شد. فضانوردان نیز با استفاده از شاتل به بازیابی و تعمیر ماهواره ها، آزمایش در زمینۀ فنون ساخت ایستگاه فضایی دایم، و آزمایش های علمی در فضا می پردازند. ابتدا امید می رفت که پرواز های شاتل ماهیانه صورت گیرد، اما با انفجار شاتلچَلِنجِر در ۱۹۸۶، برنامۀ شاتل سه سال تعطیل شد و سیستم آن را کاملاً از نو طراحی کردند. در حال حاضر، پرواز های شاتل با چهار دستگاه و تقریباً هر دو ماه یک بار صورت می گیرد.