سیروس برزو: کارخانه زوزدا پیشگام در تجهیزات و سامانه های حفاظتی – امنیتی برای هوانوردی وفضانوردی است. این کارخانه در سال 1952 بنا شد و اساس کار خود را بر مطالعه و گسترش تجهیزات و سامانه های حفاظتی-امنیتی برای هوانوردی و فضانوردی قرارداد. این کارخانه با 2000 پرسنل در منطقه تامیلینو در حومه شهر مسکو، فعالیت هایی اساسی و پایه ای بسیاری در زمینه برنامه های فضایی روسیه و نیز تجهیزات هواپیماهای نظامی از جمله طراحی و ساخت صندلی های پرتابی برای هواپیماهای نظامی، دستگاه ها و تجهیزات برای خلبانان و فضانوردان داشته است.
زوزدا در عصر فعالیت های فضایی انسان نقش بسیار زیادی داشته و کارشناسان این شرکت با ابتکار و اختراع های مختلف به موفقیت های فوق العاده ای دست یافته اند.
زوزدا نمونه هایی از افتخارات تاریخی خود را در گنجینه ای در داخل محوطه خود با عنوان موزه نگهداری می کند که دیدن آن به ما این امکان را می دهد تا بررسی گذرایی در سیر تحول فضانوردی را از آغاز تاکنون را داشته باشیم.
نخستین دیدارم از زوزدا، در سال 1992 رخ داد. زمانی که به واسطه دوستی با فئودور وستکف، طراح نامدار این کارخانه توانستم از آنجا دیدن کنم. وستکف چند سال بعد فوت کرد و تلاش های من برای بازدید مجدد از زوزدا ناکام ماند. خوشبختانه در سفر اخیرم به مسکو، به لطف الکساندر لازوتکین دوست قدیمی ام که اینک معاونت زوزدا را بر عهده دارد، بعد از قریب 25 سال توانستم بار دیگر بازدیدی از گنجینه این کارخانه داشته باشم. این که می گویم گنجینه، اغراق نیست. این موزه با دو در آهنین گاوصندقی محافظت می شود و جدای از ورود به محوطه اولیه، آن که امکانش بسیار دشوار است، حتی ورود به موزه هم به راحتی میسر نیست.
اما شاید بتوان گفت جالب ترین چیزی که در این موزه وجود دارد انواع مختلف لباس های فضایی از لباسی که گاگارین به تن کرده بود تا لباس های ویژه راهپیمایی. این لباس ها را می توان به جرات شاهکار های فناوری فضایی دانست. ضمن دعوت شما به تماشای موزه کارخانه زوزدا، نگاهی داریم به سیر تکاملی لباس های ساخته شده این کارخانه برای راهپیمایی های فضایی.
فراسوی جو آبی رنگ زمین شرایطی وجود دارد که می تواند به علل مختلف، سبب مرگ انسان شود. مسلماً در فضا نمی توان تنفس کرد. فشاری به بدن انسان وارد نمی شود، و حتی در نزدیکی سیاره زمین، که وطن انسان ها تلقی می شود، اختلاف درجه حرارت آفتاب و سایه ممکن است بین 150 درجه سانتیگراد بالای صفر تا 185 درجه زیر صفر باشد. این تازه یکی از مشکلات است و باید به آن خطر هایی مثل پرتو های زیان آور کیهانی، ریز شهاب سنگ ها و موارد دیگری را افزود. برای کار در چنین محیطی باید لباس مخصوص داشت. لباسی که از انسان نه تنها محافظت کند بلکه اجازه کار و زندگی بدهد.
لئونف به عنوان نخستین کسی که به فضای آزاد گام گذاشت در حالی که با یک طناب به سفینه وصل بود از آن خارج شد یک راهپیمایی 12 دقیقه در خارج از سفینه را به انجام رساند. در این زمان او لباسی را پوشیده بود که «برکوت» نام داشت و حاصل سال ها کار و تحقیق کارخانه زوزدا بشمار می رفت. البته قرار نبود لئونف فعالیت خاصی در فضا داشته باشد. او تنها باید از سفینه خارج می شد و لحظاتی بعد به آن باز می گشت تا در مسابقه تسخیر فضا، روس ها یک قدم از آمریکایی ها جلو بیفتند.
گام بعدی روس ها ساخت لباس دیگری به اسم «یاسترب» بود که باید وسیله ای می شد جهت انتقال دو فضانورد از یک سفینه به سفینه دیگر در مدار زمین. این عملیات بالاخره در سال 1969 و در جریان پرواز سایوز 4 و 5 با موفقیت صورت گرفت و یوگنی خرونف و الکسی یلیسیف در حالی که لباس یاسترب را پوشیده بودند از سایوز-4 خارج و بعد از یک راهپیمایی به سایوز-5 وارد شدند.
ظاهرا این عملیات به نوعی عملیات نجات فضانوردان گرفتار در فضا شباهت داشت اما در واقع تمرینی بود برای سفر به ماه. در آن سال ها، جدالی خستگی ناپذیر بر سر سفر به ماه بین آمریکایی ها و روس ها وجود داشت. آمریکایی ها رسماً و روس ها مخفیانه برای فرستادن اولین انسان به ماه تلاش می کردند. عملیات انتقال فضانورد از ناو اصلی به ناوچه مه نشین در سفینه آپولو از طریق راهروی بین دو سفینه
از جمله تجهیزات مورد نیاز لباس فضایی برای خروج از سفینه مه نورد و قدم زدن در ماه بود. این مهم به کارخانه زوزدا محول گردید دو نمونه لباس در آن سال ها به وسیله طراحان و مهندسان کارخانه زوزدا ساخته شد این لباس 59 کیلویی که “اورلان” نام داشت و می توانست 5 ساعت توسط فضانوردان روسی، در ماه قابل استفاده باشد هیچگاه نتوانست در آن کره بکار رود زیرا روس ها به علت مشکلات فنی در موشک بالا برنده سفینه مه نورد، بازنده سفر به ماه شدند. البته کارشناسان زوزدا، کار بر روی لباس راهپیمایی فضایی را رها نکردند زیرا در ادامه و توسعه طرح ایستگاه های مداری، به آن نیاز داشتند.
اورلان – دی در خدمت فضانوردان سالیوت
نمونه بعدی لباس فضایی با تغییرات و تکامل به نام “اورلان – دی” طراحی شد که در جریان راهپیمایی های فضایی در ایستگاه های مداری سالیوت 6 و 7 به کار رفت. طی سال های 1977 تا 1984 سیزده بار اورلان – دی توسط 7 کیهان نورد برای انجام راهپیمایی های فضایی استفاده شد، که جمعاً حدود 80 ساعت در فضای آزاد کیهانی کار کردند. این لباس حدود 74 کیلوگرم وزن داشت و می توانست حد اکثر 5 ساعت در هر راهپیمایی بکار گرفته شود.
اورلان – دی.ام قدمی به جلو در صنعت فضایی
کارشناسان کارخانه زوزدا در جریان 7 سال کار کیهان نوردان با اورلان – دی بتدریج تغییرات مورد نیاز این لباس را دریافتند و بر همین اساس از سال 1985، نمونه جدید این لباس را، که نام “اورلان – دی.ام” بر آن نهاده بودند، به کیهان نوردان عرضه کردند. این مدل که تا سال 1988 در خدمت فعالیت های فضایی خارج از مجتمع مداری میر بود می توانست برای راهپیمایی های تا 6 ساعت بکار رود.
اورلان – دی.ام می توانست راحت تر و در عین حال مطمئن تر باشد. این لباس توانایی بیشتری به کیهان نوردان می داد تا در خارج از ایستگاه فضایی به کار بپردازند. تغییراتی در دستکش های فضایی داده شد که قدرت تحرک و دقت عمل بیشتری را برای دست فضانوردان فراهم می آورد.
اورلان – دی.ام 4 بار توسط 8 فضانورد در جریان ماموریت های خارج از سفینه طی سال های 1985 تا 1988 به کار گرفته شد که جمعاً مدت زمانی در حدود 65 ساعت را در برمی گرفت.
اورلان – دی.ام.آ
از سال 1988 نمونه جدیدتر این لباس با نام “اورلان – دی.ام.آ” در مجتمع مداری میر کاربرد یافت. این نمونه توانایی هماهنگی با صندلی پرنده را داشت و فضانوردان می توانستند بطور مستقل و یا با صندلی پرنده از آن استفاده کنند. اورلان – دی.ام.آ با 105 کیلو وزن توانایی 7 ساعت کار را داشت و تا سال 1997 توسط فضانوردان روس، فرانسوی و آمریکایی مستقر در ایستگاه مداری میر طی راهپیمایی در فضا استفاده شد.
اورلان – ام
از 1996 نوع جدیدی از لباس به نام “اورلان–ام” در میر و بعد از آن در ایستگاه فضایی بین المللی مورد استفاده قرار گرفت. این لباس 112 کیلویی که تا سال 2009 مرتبا در راهپیمایی های فضایی مورد بهره برداری قرار گرفت می توانست خدمات مورد نیاز فضانورد را تا 7 ساعت تامین کند.
نمونه های مختلف بعدی اورلان بطور کلی یک شکل و ظاهراً یک نوع هستند. تفاوت های این نمونه ها با هم چندان زیاد نیست و تنها به دلیل استفاده از فناوری های نوین به فضانوردان توانایی در سهل تر شدن فعالیت ها را می دهد. لذا آنچه در مورد چگونگی شکل و کار اورلان–ام در این مطلب می آید را می توان به بقیه نمونه ها نیز تا حدود بسیار زیادی تعیم داد.
اورلان چگونه لباسی است؟
اورلان دارای دو بخش اصلی است: شلوار و چکمه ها، بالاتنه.
بالاتنه دارای دریچه ای در پشت است که راه ورودی لباس به حساب می آید. در جلو آن ابزارهای کنترل (روی سینه) و پشت آن سامانه حیاتی و ایمنی را نصب می کنند. فضانورد برای پوشیدن لباس یا بهتر است بگوییم ورود به آن {چون در واقع فضانورد بجای آنکه لباس را “بپوشد”، به آن “وارد می شود”}، دریچه پشتی را باز می کند پاهای خود را وارد شلوار و سپس خود را به داخل لباس می کشد.
اورلان در عین حال قابل انعطاف نیز می باشد، به طوری که فضانورد می تواند نرمش کافی برای استفاده از ابزارهایش را داشته باشد لایه بیرونی لباس فضایی از چند لایه الیاف مصنوعی ساخته شده است که مانند لباس ضدگلوله عمل می کنند و مانع می شوند که غبارهای فضایی، یعنی شهاب های ریز، بدن فضانورد را سوراخ سوراخ کنند. در داخل لباس، فشاری مناسب بر بدن فضانوردان وارد می شود. اگر چنین فشاری نباشد، مایعات بدن فضانوردان (مثلاً خون) به جوش می آید.
لباس فضایی از قطعات مختلف ساخته شده که می توان هر قطعه را در صورت فرسودگی برداشت و قطعه ای نو را به جای آن گذاشت.
در داخل کلاه، جریان اکسیژن از روی صورت فضانورد عبور داده می شود که مانع جمع شدن بخار هوا در آنجا می گردد. در قسمت جلو کلاه یک نقاب شفاف پلاستیکی مجهز به سایبانی قابل تنظیم (برای محافظت چشم فضانورد در مقابل نور خورشید) کار گذاشته شده است. این نقاب به قدری محکم ساخته شده که صورت فضانورد را در مقابل برخورد خرده ریزهای خطرناک فضایی محافظت می کند. لوله ای برای نوشیدن آب، متصل به مخزن آب کوله پشتی نیز در داخل کلاه وجود دارد.
همانگونه که گفته شد، لباس فضایی از چندین لایه تشکیل شده که بدن فضانورد را در مقابل خلاء و بمب باران شهاب های ریز، محافظت می کند. لایه اول خود هفت لایه دارد که اولین آنها از الیاف ریز بافت پلاستیکی است که دیر سوراخ و پاره می شود. لایه بعدی خود از پنج لایه عایق آلومینیومی ساخته شده است. یکی از لایه ها، که از جنس الیاف ریز بافت نایلونی است، به یک مخزن اکسیژن متصل است که کار آن ایجاد فشار جوی متناسب در داخل لباس است. درونی ترین لایه ها، مخصوص عبور مایعات خنک کننده و تهویه هستند.
دستگاه نگهداری ادرار یک لیتر جا دارد. فضانوردان پیش از هر راهپیمایی فضایی رژیم غذایی مخصوصی را رعایت می کنند تا در زمان راهپیمایی احتیاج به عمل دفع نداشته باشد.
قبل از داخل شدن به اورلان، فضانورد لباس مخصوص دیگری را می پوشد، این لباس یک تکه، که ظاهری شبیه به لباسی توری دارد، در واقع شبکه پیچیده ای است از لوله های مویین برای گردش مایعات، اکسیژن و دی اکسید کربن.
سه حلقه تودرتو که در مفصل شانه کار گذاشته شده اند سبب می شوند که فضانوردان دست خود را به آسانی حرکت دهد. نظیر این حلقه ها در محل کمر، آرنج، مچ، باسن، زانو و مچ پا هم وجود دارد تا فضانورد بتواند در خارج از سفینه به آسانی کار کند.
مفصل های شانه طوری ساخته شده است که فضانورد بتواند آزادی عمل برای حرکت های عمودی و افقی داشته باشد: به طور افقی 15 درجه، مایل تا 170 درجه، و عمودی 180 درجه، ضمناً فضانورد قادر است آرنج خود را نیز تا 120 درجه تکان دهد.
سامانه ارتباطی خارج از سفینه، یک رادیوی دو جانبه برای ارتباط است و همچنین یک دستگاه سنجش ضربان قلب، دو الکترود به سینه و پشت فضانورد برای این منظور متصل شده که اطلاعات لازم به زمین مخابره می کند.
سیستم احتیاط و هشدار دستگاه های تولید فشار، آب و اکسیژن را اندازه می گیرد و این اطلاعات را به زمین مخابره می کند. مثلاً اگر میزان فشار به میزان خطرناکی پایین بیاید یا میزان دی اکسید کربن بالا برود، صدای آژیر بلند می شود.
دستگاه های نمایش و کنترل که روی سینه لباس فضایی تعبیه شده، وضع آب، اکسیژن، و سیستم های برق و ارتباط را به فضانورد نشان می دهد. کلیدها و شیرهای مخصوصی وجود دارد که به سرنشینان سفینه ها کمک می کند تا در صورت لزوم تنظیم های مناسب را انجام دهند. مثلاً فضانورد با یکی از شیرها می تواند درجه حرارت داخلی لباس را، با تنظیم جریان آب، کم و زیاد کند. با شیر دیگری سرنشینان سفینه می توانند دستگاه یدکی اکسیژن را در صورت بروز وضع اضطراری فعال کنند.
روی آستین لباس در ناحیه مچ آینه ای وجود دارد که فضانورد توسط این آینه می تواند دستگاه های نمایش و کنترل را ببیند، زیرا وی نمی تواند همچون زمین گرد خود را خم و روی سینه را تماشا کند. به همین علت نوشته های این دستگاه ها نیز به صورت وارونه (معکوس) نوشته شده تا کیهان نورد آنها را به صورت واقعی ببیند!
کار در خارج سفینه فضایی، بدون یک سامانه حفاظتی حیات، غیرممکن است. این بخش لباس که به شکل یک کوله پشتی در پشت لباس نصب شده و تقریباً تا زانوی فضانورد می رسد، جریان مداوم آب و اکسیژن به منظور خنک نگهداشتن و تهویه داخل لباس فضانورد –به آن اندازه که برای پا زدن دوچرخه با سرعت بیست کیلومتر در ساعت کافیست- تأمین می شود.
در کوله پشتی فضانورد یک دستگاه گیرنده و فرستنده رادیویی و همچنین یک مخزن یدکی پیش بینی شده که در شرایط اضطراری فضانورد را به مدت سی دقیقه زنده نگه خواهد داشت.
سامانه اولیه به این منظور ساخته شده که فضانورد بتواند تحت فشار ۳۰/۰۰۰نیوتن بر متر مربع اکسیژن استنشاق کند. از آنجا که این رقم به مراتب کمتر از فشار اتمسفریک زمین ( یعنی ۱۰۰/۰۰۰نیوتن بر متر مربع است) فضانوردی که بخواهد از سفینه بیرون برود باید ابتدا به آن عادت کند تا افت ناگهانی فشار به مفاصل او آسیب نرساند. به این دلیل در حدود چهل دقیقه طول می کشد تا فضانورد کاملا برای کار آماده شود در زمان راهپیمایی فضانورد که اورلان را پوشیده، به اتاقک ویژه وارد می شود، سپس در ورودی به ایستگاه بسته و فشار به صفر رسانده می شود. در مرحله بعد دریچه دیگر اتاقک به فضا باز می شود و کیهان نورد به بیرون سفینه گام خواهد گذاشت. در زمان بازگشت این عملیات به گونه معکوس صورت می گیرد. در ادامه عکس‌هایی را میبینید که نگارنده شخصا از نمایشگاه این شرکت گرفته و برای اولین بار به صورت اختصاصی در پایگاه خبری فضایی ایران، اسپاش منتشر می‌شود:
IMG_1062 : الکساندر لازوتکین درباره سفینه ای که لایکا و سگ های دیگری را به فضا برد توضیح می دهد.
IMG_1080 : لباس گاگارین
IMG_1087 : لباس «برکوت»لئونف
IMG_1094 : بخش داخلی اورلان
IMG_1098 : اورلان – دی.ام.آ
IMG_1111: لباس سوکول
IMG_1119 : صندلی پرنده
IMG_1151 : مدل اولیه صنذلی پرنده. این دستگاه در سال 1964 برای بهره برداری در ناو های آن دوره طراحی و ساخته شد. از این دستگاه شگفت انگیز هیچگاه استفاده نشد.
IMG_1157: حمام فضایی ایستگاه های فضایی سالیوت.
IMG_10918 : اورلان و بخش سخت داخلی آن