50 سال بعد از عملیات آپولو 13 و آسانی سفرهای فضایی به لطف شبیه سازی

مرداد, ۱۴۰۰ بدون نظر هوافضا

احتمالا خیلی از شما فیلم زیبای آپولو 13 با بازی تام هنکس را دیده باشید. (خطر اسپویل) آپولو ۱۳ (Apollo 13) هفتمین پرواز سرنشین‌دار از مجموعه برنامه فضایی آپولو و سومین سفر با هدف فرود بر ماه بود که در سال 1970 انجام شد. در این ماموریت، انفجاری در مخزن اکسیژن ماژول خدماتی، باعث نشت اکسیژن هر دو کپسول این ماژول به فضا شد. به همین علت فضانوردان مجبور به نقل مکان به ماژول ماهنورد شدند و ماژول فرماندهی را برای ذخیره منابع موجود آن برای سفر بازگشت، به حالت خاموش درآورند. با وجودی که ماژول ماهنورد برای سرویس دهی به دونفر برای دو روز طراحی شده بود، مرکز کنترل عملیات در هیوستون تگزاس آن را برای سرویس دهی به سه نفر برای مدت سه روز ارتقا داد. مشکل اصلی پیدا کردن راهی برای خوراندن کارتریج‌های تبدیل دی‌اکسید کربن ماژول فرماندهی به ماژول ماهنورد با امکاناتی که در اختیار داشتند بود.

در این فیلم، می بینید که با آن همه محاسبات و افراد متخصصی که در کار خود بهترین هستند اشتباهی کردند که می توانست منجر به خطرات جانی به فضانوردان شود. اما در یک مدت زمان کم همین تیم با امکانات کمتر و زمان کمتر توانستند راه حلی برای تصفیه هوای داخل ماژول کنند و بتوانند فضانوردان را با حداقل انرژی ممکن سالم و سلامت به زمین برگردانند.

برای من نکته خیلی جالب فرود کپسول فضایی بر روی آب اقیانوس بود. اینکه با آن سرعتی که برای بازگشت به زمین و عبور از جو نیاز است و حالا باید آن سرعت را به کمک چترنجات کم کرد و بعد روی آب فرود آمد. بالن چقدر از سرعت کپسول را می تواند کم کند و با چه سرعتی کپسول به آب برخورد می کند؟ حرکات کپسول پس از برخورد به آب چطور خواهد بود؟ آیا موجب شکست و متلاشی شدن کپسول می شود؟ آیا خطری جان فضانوردان را تهدید می کند؟

قطعا آن موقع تمام اینها را با محاسبات دستی و تست های آزمایشگاهی تعیین می کردند. اما حالا که 50 سال از آن روزها می گذرد، با پیشرفت علم و مهندسی ابزاری به نام شبیه سازی هست که خیلی راحت تر، کم هزینه تر و با سرعت بیشتری ارزیابی می کند. شما می بینید که خیلی راحت با نرم افزار اباکوس این موضوع شبیه سازی شده است. جالب است بدانید که نتایج این شبیه سازی توسط آباکوس در سال 2011 منتشر شده و با نتایج تست هم برای حالت های مختلف فرود که برای کپسول های آپولو در آب و برای کپسول های سایوز روسی بر روی زمین خاکی است، مقایسه کرده اند.

4 پارامتر اصلی در سناریوی فرود کپسول ها اهمیت دارد که در شبیه سازی باید آنها را درنظر گرفت:

  • زاویه رول و پیچ کپسول دقیقا قبل از فرود
  • مولفه های سرعت عمودی و افقی قبل از ضربه
  • جرم کپسول
  • مشخصات ناحیه فرود

در جدول زیر مقایسه نتایج تست و شبیه سازی برای فرود کپسول فضایی بر روی آب و خاک را می بینید. شبیه سازی تقریبا همان واقعیت است!

جدول مقایسه نتایج تست های تجربی و محاسبات شبیه سازی
جدول مقایسه نتایج تست های تجربی و محاسبات شبیه سازی
تگ ها

ارسال نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

×

Hello!

Click one of our representatives below to chat on WhatsApp or send us an email to info@banumusagr.com

سلام، مسئول مربوطه را انتخاب کنید تا هم اکنون در واتساپ شما را راهنمایی کند. یا با شماره 05135424520 تماس بگیرید.

×