اتحاد جماهیر شوروی سابق پس از پروژه ی سالیوت 7، ایستگاه فضایی میر، موفق ترین ایستگاه فضایی را در مدار زمین قرار داد. این ایستگاه بر مبنای سالیوت طراحی گردیده بود. پس از جنگ سرد، شاتل های آمریکا توانستند کنار میر پهلو بگیرند. همچون ایستگاه سالیوت، موشک های حامل سایوز برای حمل فضانوردان و موشک پروتون برای حمل فضاپیمای باری و حمل اجزای میر به کار گرفته شد. طی توافق دو ابرقدرت، میر پذیرای فضانوردان آمریکایی و بعدها فضانوردانی از دیگر کشورها گردید. هزینه های بالای نگهداری و فرسوده شدن اجزای میرباعث شد، مسئولان روسیه تصمیم بر عدم چرخش آن بگیرند. اقامت طولانی فضانوردان آمریکایی در این ایستگاه، این امکان را فراهم آورد تا دو کشور تجربیات خود را به اشتراک بگذارند و این تجربیات زمینه را برای همکاری های بین المللی فراهم آورد؛ همکاری هایی که منجر به طراحی ایستگاه بین المللی فضایی گردید.

تاریخچه

میر که در زبان روسی به معنای جهان و صلح می باشد،موفق ترین ایستگاه فضایی اتحاد جماهیر شوروی و بعدها روسیه می باشد.میر اولین اقانتگاه مسکونی جهت تحقیقات طولانی در فضا برای بشر بوده است. اکنون با همکاری آمریکا و چند کشور دیگر، تجربیات میر به ایستگاه بین المللی تبدیل گشته است و دیگر میر پیرامون زمین، چرخ نمی زند.

هر بخش میر به صورت جداگانه از 19 فوریه 1986 تا 1996 به فضا پرتاب گردید و با موفقیت به دیگر مجموعه های موجود در مدار، حین چرخش دور زمین، مونتاژ گردید. میر تا سال 2001 به کار خود ادامه داد و در این سال از چرخش بازایستاد و در هنگام بازگشت به زمین در اتمسفر متلاشی شد.

میر بر مبنای ایستگاه فضایی سالیوت طراحی شد. این ایستگاه فضایی را فضاپیمای سرنشین دار سایوز و فضاپیمای باری و تدارکاتی پروگرس پشتیبانی می کردند و پیش بینی می شد که در آینده مقصدی برای پرواز شاتل فضایی در حال ساخت باشد.

هدف از چرخش میر، فراهم نمودن آزمایشگاه علمی بزرگ و قابل سکونت در فضای خارج از جو برای بشر بوده است. آمریکا طرح ساخت ایستگاه فضایی آزاد را برای رقابت با میر مطرح نمود ولی پس از فروپاشی شوروی این طرح لغو گردید و بستر همکاری برای تحقق و همکاری های بین المللی ایجاد شد.کمتر از یک ماه پس از پرتاب میر و قرار گرفتن آن در مدار، فضاپیمای چلنجر منفجر گردید و سال ها بعد از پایان جنگ سرد، قابلیت هایی در میر برای پهلوگرفتن شاتل های آمریکایی ایجاد گردید. فضانوردان آمریکایی و غربی توانستند وارد ایستگاه شوند و برای مدت طولانی در آن اقامت داشته باشند. شاتل های فضایی آمریکا از عرشه ی تغییر یافته ی ایستگاه استفاده می کردند که اصولاً برای برای شاتل های فضایی روسی موسوم به بوران طراحی شده بود. با فرود شاتل های فضایی بر عرشه ی میر و نیاز به افزایش فضا جهت سکونت وزن کل ایستگاه به 250 تـُن افزایش یافت.

علاوه بر وسایل روزمره ی زندگی همچون عکس ها، نقاشی های کودکان، کتاب و غیره، داخل فضای 100 تـُنی میر شبیه فضای پیچ در پیچ شلوغی است که لوله ها، کابل ها و ابزارهای دقیق علمی در آن جاسازی شده اند؛ به طور معمول سه فضانورد در میر اقامت داشتند ولی برخی اوقات این ایستگاه پذیرای 6 نفر برای مدت یک ماه بوده است.

مسافرت ایستگاه فضایی 15 ساله در 23 مارس 2001 به پایان رسید؛ میر به اتمسفر زمین باز گردانده شد و در نزدیکی نادی فیجی در جنوب اقیانوس آرام به دامان زمین بازگشت. چندی مانده به پایان زندگی میر، طرح هایی جهت خرید میر برای استفاده به عنوان ایستگاه تلویزیونی و استودیوی نمایشی مطرح گردید. ولی این باور قدرت گرفت که استفاده از میر به عنوان ایستگاه مطمئن نیست. هنوز برخی در کمیته ی فضایی روسیه فکر می کردند که ممکن است برخی قطعات میر قابل نجات باشد ولی از طرفی هزینه ی فرستادن سفینه ای برای بازگشت این قطعات بسیار بالا بود.

اجزای میر

ایستگاه فضایی میر از اجزای مختلفی که به هم متصل شده اند تشکیل شده است. بیشتر قطعات میر با موشک پروتون در مدار قرار گرقته است به جز یک قطعه که شاتل فضایی آن را حمل نمود. جدول ذیل اطلاعات مختصری از اجزای ایستگاه میر را در اختیار شما قرار می دهد.

هسته ی اصلی

این بخش، امکانات زندگی و کنترل ایستگاه را فراهم می ساخت و با شش عرشه یا درگاه ورود مجهز شده بود و به عنوان هسته ی مرکزی ایستگاه سرویس می داد. این هسته در 19 فوریه ی سال 1986 از پایگاه بایکانور با یک موشک پروتون پرتاب شد. هسته ی مرکزی میر شباهت زیادی به ایستگاه سالیوت 6 و سالیوت 7 داشت و اختلافات عنده ای با آن ها نداشت، تجهیزات ابزار دقیق روی خود مجموعه نصب و تجهیزاتی که روی سالیوت وجود داشت از روی آن حذف شده بودند. آرایه های خورشیدی ِ هسته ی اصلی تقریباً دو برابر آریه های خورشیدی ِ سالیوت 7 بوده است.

کِـوانت

این بخش که در زبان روسی به معنای کوانتوم است در طول طرح توسعه ای خود اشکالات فنی زیادی را تجربه کرده است تا بتواند به صورت یک مجموعه ی بی عیب، برای میر قابل استفاده گردد. این بخش شش سری ژیروسکوپ کنترل ارتفاع را برعهده داشته است و همچنین حامل ابزار دقیق پرتو ایکس و مشاهده گر ماوراء بنفش برای بررسی و مشاهده ی جهان خارج بوده است. ملاقات اولیه ی این بخش با میر در آوریل 1987 دچار اشکال شد و به سبب اختلال موجود در سامانه ی کنترل نصب شده در آن، اتصال به میر انجام نگردید. بعد از تلاش فراوان جهت فرود این مجموعه، فضانوردان روسی مستقر در ایستگاه با راه پیمایی در فضا اشکال را برطرف کردند. آن ها پس از بررسی بسته ی بیهوده و بی ارزشی را یافتند که از اتصال کـِوانت به میر جلوگیری می کرد. این بسته قبل از پرتاب به این قسمت وارد شده بود. آن ها بسته را برداشتند و اتصال در 12 آوریل به آرامی و موفقیت صورت پذیرفت.

ماژول کوانت یک

کـِوانت دارای طول 5.8 متر و قطر 4.15 متر، فضای مناسب 40 متر مکعبی به میر اضافه نمود و تقریباً 9600 کیلوگرم به جرم میر افزود. کـِوانت در اصل برای استفاده در سالیوت 7 طراحی گردید ولی با تأخیری که به وجود آمد، نتوانست در سالیوت مورد استفاده قرار گیرد. بعدها آرایه ی خورشیدی مدول کریستال در مأموریت های بعدی در سال 1994 به کـِوانت انتقال یافت. ماژول کـِوانت سامانه ای است که از روش الکترولیز، اکسیژن تهیه می نماید.

ماژول کرستال

کِوانت 2

کـِوانت 2 براساس فضاپیمای ترابری TKS که در دهه ی 70 برای ایستگاه فضایی آلماز طراحی شده بود و شامل ابزار دقیق علمی و حتی حمام برای فضانوردان بود طراحی و ساخته شد. یکی از اشتباهات طراحی این مجموعه، نصب ژیروسکوپ های بیرون از ایستگاه بود که تعویض آن ها را درصورت بروز اشکال، بسیار مشکل می کرد. کـِوانت 2 دارای یک سامانه ی پشتیبان جهت بازیابی آب و تولید اکسیژن بود که وابستگی آن را به بارهای ارسالی از زمین کاهش می داد. این بخش از سه قسمت تشکیل می گردید: «بخش بار و ابزار دقیق» ، «بخش آزمایشگاه» و دیگری «یک پارتیشن بزرگ جهت انتقال به فضار کمتر». بخش اخیر برای استفاده جهت راه پیمایی فضایی ساخته شده بود و در آن کوله پشتی های ویژه راه پیمایی جاسازی گردیده بود.

ماژول کوانت دو

ماژول کـِوانت 2 دارای 13.73 متر . قطر 4.35 متر، دارای 61.3 مترمکعب فضای مناسب و وزن 19640 کیلوگرم در هنگام پرتاب بود؛ دو آرایه ی خورشیدی داشت که فاصله ی نوک تا نوک آن 24 متر و توان تولید آن ها 7 کیلووات بود. این ماژول دارای سامانه ی بازیافت آب از ادرار بود و از آب حاصل با الکترولیز، اکسیژن تهیه می کرد. طراحی آرایه های خورشیدی کـِوانت 2، مشابه ی هسته ی اصلی میر است.

کـِوانت دارای تجهیزات علمی، شامل دوربین با قدرت تفکیک بالا نیز بوده است. کـِوانت در نوامبر 1989 پرتاب شد و پس از نزدیک شدن به هسته ی اصلی و قرار گیری در جهت طولی با هسته ی اصلی در دسامبر 1989 با استفاده از بازوی لایپا در جهت عمود بر هسته ی اصلی تغییر جهت داده شد و به آن ملحق گردید.

اسپکتر

این ماژول در موسسه ی علمی پژوهشی انرگیا (که در مسکو واقع است) طراحی و ساخته شد. پایان جنگ سرد شکل و اهداف اسپکتر را تغییر داد. اسپکتر یک پروژه ی کاملاً سری بوده است و وزارت دفاع شوروی سابق طرح آزمایش هایی با موضوعات حیات در فضا و فناوری دفاع ضدموشکی را برای آن برنامه ریزی کرده بود. پس از جنگ سرد این ماژول تغییر مأموریت داد و جهت سکونت و کار فضانوردان روسی و آمریکایی در نظر گرفته شد.

ماژول اسپکتر

این ماژول علمی را موشک حامل پروتون K از بایکانور در 20 می 1995 به فضا پرتاب نمود. 13 روز جهت آماده سازی میر و جابجایی ماژول کریستال برای پهلوگرفتن اسپکتر صرف شد تا توسط بازوهای ربات خارج از ایستگاه در محل اصلی خود نصب گردد و رسماً به میر ملحق شود. این بخش با موتورهای اصلاح مسیر و کنترل ارتفاع و سازه های ویژه ی پهلو گرفتن مجهز شده بود. سامانه ی هدایت اسپکتر به آن امکان می داد به صورت خودکار پهلو بگیرد. این این ماژول را می توان با بازوی لایپا تغییر وضعیت داد و به دریچه های دیگر منتقل نمود. ماژول اولیه با دو آرایه ی خورشیدی پیش بینی شده بود ولی به علت اشکال هایی که در منبع قدرت میر به وجود آمد، طراحان صفحات خورشیدی را به 4 عدد با سطح 132 متر مربع افزایش دادند. دو آرایه ی خورشیدی روی بخش هدایت فضانوردان و دو صفحه ی دیگر روی بخش مخروطی شکل قرار داده شد.

اسپکتر دارای قطر 4.35 متر و وزن 19640 کیلوگرم بود و دارای یک بخش بدون فشار به طول 5.6 متر و یک بخش بافشار به طول 8.8 متر بود که فضای 61.9 متر مکعب را برای کار فضانوردان فراهم می ساخت. این بخش جهت انجام آزمایش ها بود و شامل اتصالات الکتریکی سامانه ی سویچینگ منبع تغذیه میزها و دیگر تجهیزات بوده است.

اسپکتر در ژوتن 1995 پس از این که ماژول کریستال در جهت عمود بر کـِوانت قرار داده شد به هسته ی مرکزی نزدیک شد و ابتدا در جهت محوری وسپس در جهت هم محور با کـِوانت 2 نصب گردید. در ماژول اسپکتر هم از تجربیات روسی و هم از تجربیات بین المللی جهت مشاهده ی زمین، نمونه برداری از محیط و آنالیز اتمسفر زمین، استفاده شده است.

عرشه ی فرود

این واحد طی سال های 1994-1995 در روسیه و در روسیه و در موسسه ی انرگیا ساخته شد. پس از انجام آزمایش های نهایی در ژوئن 1995 به مرکز فضایی کِنِدی در آمریکا منتقل شد و تا دسامبر سال 1995 آماده ی بارگیری در فضاپیمای شاتل ِ آتلانتیس گردید. سپس با مأموریت STS-74، شاتل فضایی به ایستگاه میر منتقل شد. این ماژول دارای درگاهی بود که پهلوگرفتن شاتل فضایی را به میر فراهم می ساخت. پیش تر، این درگاه جهت پهلوگرفتن پروگرس و سایوز طراحی شده بود.

نمایی از عرشه ی فرود (قسمت نارنجی رنگ)

این ماژول فاصله ای به اندازه ی طول خود (که 4.7 متر است) بین خود و آرایه های خورشیدی ایجاد می کند تا مشکلی برای نزدیک شدن و پهلو گرفتن فضاپیماها ایجاد نشود.این پرواز شاتل فضایی آتلانتیس آخرین مأموریت آن در سال 1995 بود و دومین پروازی بود که جهت الحاق به میر انجام می گرفت. سفر آتلانتیس به میر پانزدهمین پرواز آن و هفتاد و سومین پرواز شاتل آمریکایی محسوب می شد. طول این ماژول 4.7 متر و قطر آن 2.2 متر و وزن آن در حین پرتاب 4090 کیلوگرم بوده است. این جزء در نوامبر 1995 به کریستال ملحق شد.

پریرودا

آخرین ماژول دایمی میر پریرودا است. این ماژول همانند اسپکتر در موسسه انرگیا طراحی شد و در طول سال های 1989 تا 1991 ساخته و مونتاژ گردید. زمان پرتاب آن برای سال 1991-1992 طرح ریزی شد. این ماژول در 21 آوریل 1996 با موشک پروتون (SL-13) پرتاب شد و پس از چند روز گردش به ماژول در 26 آوریل به میر ملحق شد.

این جزء دارای دو سامانه ی پیشران (موتور) می باشد؛ یکی برای تصحیح حرکت چرخشی در طول پرواز به میر و دیگری برای پایداری در زمان پهلوگرفتن در کنار میر. برای پریرودا، صفحات خورشیدی طراحی شده بود ولی به دلیل تأخیر در پرواز آن صفحات خورشیدی بر روی بخش های دیگر نصب گردید و این جزء بدون آرایه های خورشیدی بود. با وجود اشکال در سامانه ی باتری پریرودا، پهلو گرفتن خودکار این بخش از میر بدون هیچ مشکلی انجام پذیرفت.

نمایی از ماژول پریرودا به همراه رادار خود

پریرودا در یک بخش بی فشار، جهت ابزار دقیق بود و بخش دیگر (بخش اصلی) جهت زندگی و کار خدمه در نظر گرفته شده بود. هر دوی این بخش ها در حین حمل با موشک حامل با پوشش ویژه ای پوشیده شده بودند تا از اثرات آیرودینامیکی ناشی از پرتاب در امان بمانند.بخش اصلی در طول به سه قسمت تشکیل شده بود؛ یکی از قسمت ها سامانه های فضاپیما را در خود جا داده بود و دو قسمت دیگر دارای فضار بود و برای کار خدمه در نظر گرفته شده بود.

مأموریت پریرودا گردآوری داده های با ارزشی از روی سطح زمین، اقیانوس ها، اتمسفر و زیست بوم زمین با استفاده از دستگاه های مجهز به حسگرهای خاص بود. این آزمایش ها به کوشش 12 کشور در خصوص مایکروویوها (سامانه های مادون قرمز) انجام پذیرفت. تجهیزات جانبی دیگری نیز جهت آزمایش های ریزجاذبه (MicroGravity) و پزشکی در نظر گرفته شده بود که آمریکایی ها از آن استفاده می کردند. پریرودا در جهت عمود بر محور کـِوانت 2 و هم محور با کریستال نصب گردید

بیش ترین پرواز فضانوردان و حمل بار به ایستگاه فضایی میر با استفاده ار کپسول های سرنشین دار سایوز و سفینه ی بدون سرنشین پروگرس انجام گرفت و میر چندان تمایلی به اتصال شاتل ها از خود نشان نداد.

برای پهلوگرفتن فضاپیمای آتلانتیس در کنار ایستگاه فضایی میر، سامانه ی درگاهی ویژه ای با نام اختصاری ODS طراحی و بر پشت شاتل (در محل بار) نصب گردید. این سامانه ی درگاهی مانند درگاهی است که برای پروژه ی آپولو – سایوز در سال 1975 طراحی گردید. سازه ی به کار رفته در آن بسیار پیچیده بود و توانایی اتصال شاتل به اجزای فضایی ای که گراتنیگاه آن ها بسیار دور باشد را فراهم می نمود. این سازه می توانست حدود 1000 کیلوگرم نیروی محوری را در حالت پهلو گرفتن تحمل کند. وزن ODS حدود 3500 ، طول آن 15 فوت، عرض آن 6.5 فوت و ارتفاع آن 13.5 فوت بود.این سامانه شامل مکانیزمی بود که چسبیده به پایه ی عرشه بود و با دوربین خود قادر بود تصویر درگاه ورودی کریستال را (هنگامی که به آتلانتیس نزدیک می شود) نشان دهد. این سامانه را شرکت روسی انرگیا به سفارش ناسا ساخت. این سامانه برای شاتل فضایی روسیه (بوران) نیز توسعه داده شد.

همکاری های بین المللی

هم زمان با شروع مونتاژ ایستگاه فضایی میر، فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی رخ داد و پروژه ی نظامی اسپکتر متوقف شد و بودجه ای برای تکمیل پریرودا (ماژول پژوهشگر زمین) وجود نداشت. در سپتامبر 1993 معاون رئیس جمهور آمریکا ، اکگور و نخست وزیر روسیه ، ویکتور چرنومیدن، توافق نامه ای امضا کردند و زرح ایستگاه فضایی جدید را اعلام نمودند. این طرح بعد ها به نام ایستگاه بین المللی فضایی (ISS) شناخته شد. آن ها علاوه بر این توافق کردند که در ایجاد پروژه ی جدید ابتدا تجربه های پروژه ی میر را به اشتراک قرار دهند و این مرحله را فاز یک نامیدند. فاز دوی این همکاری همان ایستگاه بین المللی فضایی (ISS) شاتل های فضایی آمریکایی وظیفه ی بردن و آوردن خدمه را به ایستگاه میر بر عهده داشتند. بدین ترتیب فضانوردان آمریکایی این امکان را یافتند تا پایان عمر میر در آن سکونت پیدا کنند و این فرصت برای آمریکایی ها فراهم گردید تا تجربیات بیشتری از اقامت طولانی مدت در فضا بدست آورند.

فاز اول اعزام شاتل فضایی به میر بین سال های 1994 و 1996 بود و ناسا مبلغ 100 میلیون دلار پرداخت نمود تا میر پذیرای فضانوردان میهمان آمریکایی باشد. این پول به روسیه امکان داد تا بتواند ماژول های اسپکتر و پریرودا را که به علت کسری بودجه متوقف شده بودند تکمیل کند و با کمک آمریکا این دو ماژول را به میر ملحق نماید. این همکاری ادامه پیدا کرد و دو پرواز دیگر در سال 1998 برای کمک به همکاری های روسیه، در ایستگاه بین المللی صورت گرفت. ناسا در مجموع برای پهلوگرفتن 9 شاتل فضایی در کنار میر مبلغ 472 میلیون دلار به روسیه پرداخت نمود.

اتصال شاتل فضایی به ایستگاه میر

هزینه ی نگهداری میر بین 220 تا 240 میلیون دلار برآورد شده بود تا میر بتواند به طور معمول به فعالیت خود ادامه دهد اما به دلیل ناتوانی مالی روسیه در نگهداری آن، این ایستگاه با داشتن 7 ماژول و 5.11 تن تجهیزات علمی، از چرخش باز ایستاد و به موطن خود، زمین بازگشت داده شد.از آغاز سال 1995 هفت فضانورد آمریکایی حدود 28 ماه را در میر گذراندند. در طول اقامت آن ها اختلالات بسیاری در ایستگاه اتفاق افتاد مانند حریق بزرگی که در 23 فوریه ی 1997 اتفاق افتاد و برخورد با فضاپیمای بدون سرنشین پروگرس در همان سال. در هر دو رخداد از تخلیه ی اضطراری خدمه جلوگیری شد؛ اگرچه کپسول سایوز برای بازگشت به زمین همواره آماده بود. حادثه ی تأسف بار دیگر ایجاد رخنه در بخش اسپکتر بود که به همین دلیل بعدها از دیگر بخش ها ایزوله و جدا گردید. برای بازگرداندن قدرت نخستین به میر، نیاز به راهپیمایی زیادی بود.

دو فضانورد روسی که اولین فضانوردان میر نیز بودند با نام های «ولادیمیر سولویو» و «ولونید کزیم» با سایوز T15 در 5 می 1986 پس از 73 روز اقامت در هسته ی مرکزی، میر را به طرف سالیوت 7 ترک کردند و پس از 51 روز اقامت در سالیوت در 26 ژوئن 1986به میر بازگشتند و با خود 350 تا 400 کیلوگرم تجهیزات را از سالیوت به میر انتقال دادند. در این سفر «ولونید کزیم» رکوردِ دیگر فضانورد روسی در اقامت در فضا را شکست و در سوم ژولای به عنوان اولین فضانوردی که یک سال تمام در فضا اقامت کرده بود شناخته شد.

در طول عمر میر، 39 مأموریت سرنشین دار با فضاپیماهای سایوز و شاتل های آتلانتیس و دیسکاوری آمریکا به این ایستگاه انجام پذیرفت.قرار بود در ادامه ی این پروژه، ایستگاه میر 2 اجرا گردد. هسته ی اصلی میر به عنان یکی از اجزای این پروژه قرار گرفت که بعد ها در پروژه ی ایستگاه بین المللی فضایی به نام «ز ِو ِزدا» به کار رفت.

منبع: ماهنامه ی صنایع هوافضا