بازگشت به زمین پس از یک سفر فضایی

سیروس برزو-بازگشت به جو زمین برای سفینه‌های فضائی، اگر مهم‌ترین مسئله در فعالیت‌های فضائی نباشد بدون تردید یکی از مهم‌ترین و اساسی‌ترین مسائل است.

هنگامی‌که یک شناگر از ارتفاع زیاد به‌سوی آب شیرجه می‌رود، اگر به بدن و اندام خود حالت لازم ندهد با خطر مسلمی روبه‌رو خواهد شد و تعداد قربانیان شیرجه غلط مسلماً کم نیستند. به همین ترتیب، هنگامی‌که یک سفینه فضائی از سفر فضا به‌سوی زمین بازمی‌گردد، در وقت برخورد با جو زمین باید حالت مساعد داشته باشد و چه فراوان سفینه‌هایی که به علت برخورد با همین خطر از بین رفته‌اند.

مسئله اساسی در سفر انسان به فضا، موضوع بازگشت آن‌ها و درواقع موضوع بازگشت سفینه‌های آنان است زیرا ناو کیهانی باید به‌طور کاملاً معینی وارد جو زمین گردد و در غیر این صورت براثر برخورد با جو، می‌سوزد و از بین می‌رود. در حالت عادی، یعنی هنگامی‌که به فضانورد دستور بازگشت به زمین صادر می‌شود، سفینه باید مدار عادی خود را ترک کند و در مدار جدیدی قرار بگیرد.

به همین ترتیب است که سفینه، مدارهای خود را ترک می‌کند و سرانجام به‌سوی زمین بازمی‌گردد و در این حالت، از ترمزهای فضائی استفاده می‌کند. این ترمزها عبارت‌اند از دستگاه‌هایی که درست در جهت‌های مختلف عمل می‌کند و در حقیقت انرژی عادی موتورهای سفینه را خنثی می‌سازند ،انرژی حرکتی موتورهای سفینه در حالت عادی در حدود هشت کیلومتر در ثانیه برابر بیست‌وهشت هزار و هشت‌صد کیلومتر در ساعت است و با همین سرعت است که سفینه وارد جو زمین می‌گردد، سفینه، در این حالت، درست شبیه سنگ‌های آسمانی است که غفلتاً وارد جو زمین می‌شوند و می‌سوزند و بدین ترتیب مشکل نیست تجسم این نکته که سفینه فضائی هنگام ورود به جو زمین، چه فشار هولناکی را باید تحمل کند و چگونه به‌صورت یک توده آتشین درمی‌آید. قبل از فرارسیدن این مرحله، یعنی پیش از آن‌که سفینه وارد جو زمین گردد، و هنگامی‌که در مسیر عادی فضائی خود به گرد زمین یا در محیط فضائی سرگرم گردش است، مرحله خطیر دیگری نیز هست که حائز کمال اهمیت است و آن تعیین لحظه‌ای است که باید ترمزهای سفینه به کار بیفتد.

اندکی اشتباه در محاسبه لحظه ضروری برای به کار افتادن ترمزها کافی است که سفینه در نقطه‌ای غیر ازآنچه باید، در زمین فرود آید. فرض می‌کنیم که موشک یا سفینه موردنظر بر اساس محاسبات و پیش‌بینی‌های قبلی باید در نقطه –آ- فرود آید و برای این کار لازم است هنگامی ترمزهای سفینه به کار افتد که سفینه در حالت –آن- ،ازلحاظ موقعیت در فضا، ازلحاظ سرعت در لحظه ترمز و به ملاحظات دیگر، قرار داشته باشد. حال اگر اندک اشتباهی رخ دهد، و مثلاً هنگامی ترمزها به‌کارانداخته شود که موشک یا سفینه در حالت دیگری ،مثلاً حالت ام، قرار داشته باشد طبیعی است که ناگهان منحرف خواهد شد و با زاویه پیش‌بینی‌نشده‌ای مانند نقطه ،ب، به جو برخورد کرده، فرود خواهد آمد و احتمالاً از بین خواهد رفت و سرنشین یا سرنشینان آن نابود خواهند گردید. پس از آن‌که سفینه وارد جو زمین شد و توانست در مقابل گداختگی و حرارت سطح خارجی خود و فشار جو و اضافه‌بار ناشی از این دو عارضه مقاومت کند چترهای نجات سفینه باز می‌شود تا جلوی سرعت فوق‌العاده سفینه از هشت کیلومتر در ثانیه به حدود هشت متر در ثانیه ،یعنی هزار بار کمتر، می‌رسد و سفینه می‌تواند آرام در نقطه پیش‌بینی‌شده فرود آید. برای فرود آرام، پس از رسیدن به ارتفاع معین از یک یا چند چتر استفاده می‌شود. روس‌ها از همان روزهای اولیه فعالیت‌های فضایی به‌جز موارد استثنایی، از خشکی استفاده می‌کردند ولی آمریکایی‌ها تا قبل از فضاپیماهای نوع شاتل سفینه‌های خود را در آب فرود می‌آوردند.