Editors Picks

Τρίτη, 24 Ιουνίου 2014

Διαστημικές Υπηρεσίες και τεχνητοί δορυφόροι

By on 1:23 μ.μ.




Ένας τεχνητός δορυφόρος είναι οποιαδήποτε κατασκευή, που δημιουργήθηκε από τον άνθρωπο, τοποθετείται σε τροχιά γύρω από ένα ουράνιο σώμα, ενώ ειδικότερα, τεχνητός δορυφόρος της Γης λέγεται κάθε αντικείμενο που τοποθετείται από τον άνθρωπο σε τροχιά γύρω από αυτήν.

Αντιθέτως, όλα τα ουράνια σώματα που είναι μέρη του Ηλιακού Συστήματος, συμπεριλαμβανομένης και της Γης, είναι δορυφόροι είτε του Ήλιου, είτε, όπως η Σελήνη, δορυφόροι άλλων ουράνιων σωμάτων. Αυτοί οι δορυφόροι λέγονται φυσικοί δορυφόροι, προκειμένου να διακρίνονται από τους τεχνητούς.
Η εκτόξευση και η τοποθέτηση σε κατάλληλη τροχιά γίνεται με πυραύλους, οι οποίοι συνήθως αποτελούνται από πολλά μέρη (ορόφους). Κάθε όροφος είναι ένας ξεχωριστός πύραυλος, ο οποίος αρχίζει να λειτουργεί όταν εξαντληθούν τα καύσιμα του προηγούμενου ορόφου, ο οποίος αποσπάται και απορρίπτεται. Με τον τρόπο αυτόν το μέρος που απομένει έχει μικρότερο βάρος και συνεχίζει το ταξίδι του με ολοένα μεγαλύτερη ταχύτητα, μέχρις ότου φτάσει στο προβλεπόμενο ύψος και με την απαραίτητη ταχύτητα.


Οι πρώτες εκτοξεύσεις πυραύλων για λόγους θεάματος, αλλά και στρατιωτικούς, είχε πραγματοποιηθεί στην Κίνα πριν από αρκετούς αιώνες, αλλά με στοιχειώδη μέσα και χωρίς σοβαρές επιστημονικές γνώσεις.
Η πρώτη επιστημονική μελέτη του πυραύλου άρχισε στην Ρωσία από τον Κ. Τσιολκόβσκι, από το 1883 μέχρι το 1941. Όμοια, ο Ρ. Γκόνταρντ συνεχίζει τις σχετικές μελέτες και προσπάθειες. Οι πρώτες οργανωμένες προσπάθειες έγιναν στη Ναζιστική Γερμανία με γενναία κρατική χρηματοδότηση και με κύριο υπεύθυνο τον Βέρνερ φον Μπράουν, ο οποίος υπήρξε και ο μεγαλύτερος ειδικός σε θέματα πυραύλων. Το 1942 εκτοξεύτηκε με επιτυχία ο πρώτος πύραυλος V – 2, που έφτασε σε ύψος 95 χλμ. Ακολούθησε μια σειρά πυραύλων του ίδιου τύπου, που χρησιμοποιήθηκε από τους Ναζί για πολεμικές επιχειρήσεις κατά της Μεγάλης Βρετανίας.
Η ιδέα για τη χρήση δορυφόρων σε γεωσύγχρονηγεωστατική) τροχιά γύρω από τη Γη επαναδιατυπώθηκε από τον επιστήμονα και συγγραφέα Άρθουρ Κλαρκ το 1945. Μετά το Β' Παγκόσμιο Πόλεμο και την κατάρρευση της ναζιστικής Γερμανίας, στηριγμένοι σε γερμανική πυραυλική τεχνολογία και το ήδη ειδικευμένο προσωπικό των Γερμανών, αλλά και σε δοκιμές δικών τους επιστημόνων, Σοβιετικοί και Αμερικανοί άρχισαν δοκιμές για την αποστολή δορυφόρων σε τροχιά γύρω από τη Γη. Και οι δύο Μεγάλες Δυνάμεις της εποχής συνεχίζουν τις τελειοποιήσεις κάτω από συνθήκες άκρας μυστικότητας, για την κατασκευή διηπειρωτικών και άλλων πυραύλων.
Κατά τη διάρκεια του Διεθνούς Γεωφυσικού Έτους (1957) και συγκεκριμένα στις 4 Οκτωβρίου 1957 εκτοξεύτηκε ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος της Γης, ο Σοβιετικός Σπούτνικ 1. Η ημέρα αυτή θεωρείται επίσημα ως η αρχή της εποχής του διαστήματος. Λίγο αργότερα ακολούθησε και ο Αμερικανικός Εξπλόρερ 1. Έτσι, στη δεκαετία του 1950, οι στρατιωτικοί πύραυλοι έχουν τελειοποιηθεί και χρησιμοποιούνται ευρύτατα στα οπλοστάσια πολλών κρατών.
Κατά την ίδια εποχή άρχισαν να χρησιμοποιούνται «ειδικοί» πύραυλοι και για επιστημονικούς σκοπούς. Έτσι, τα έτη 19571958, κατά τον προγραμματισμό του Διεθνούς Γεωφυσικού Έτους (ΔΓΕ), αποφασίστηκε να εκτοξευθούν και τεχνητοί δορυφόροι για την μελέτη ενός ευρύτατου πεδίου, που ενδιέφερε άμεσα τους γεωφυσικούς, τους γεωλόγους, τους σεισμολόγους, τους αστρονόμους κλπ, από 66 χώρες.




Οι τεχνητοί δορυφόροι της NASA
Μετά την εκτόξευση από τo Σοβιετικό διαστημικό πρόγραμμα του πρώτου τεχνητού δορυφόρου Σπούτνικ 1 στις 4 Οκτωβρίου 1957, η προσοχή των ΗΠΑ στράφηκε στα πρώτα δικά τους διαστημικά βήματα. Το αμερικανικό Κογκρέσο ανήσυχο από τη διαφαινόμενη απειλή στην ασφάλεια και την τεχνολογική υπεροχή των ΗΠΑ, συνέστησε άμεση και αποφασιστική δράση. Ο πρόεδρος Ντουάιτ Αϊζενχάουερ και οι σύμβουλοί του συνέστησαν πιο σαφή μέτρα. Αρκετοί μήνες συζητήσεων οδήγησαν σε συμφωνία ότι χρειαζόταν μια νέα ομοσπονδιακή υπηρεσία για την διαχείριση όλης της μη στρατιωτικής δραστηριότητας στο διάστημα.
Ο Explorer I (επίσημη ονομασία Satellite 1958 Alpha, μερικές φορές γνωστός και ως Explorer 1) εκτοξεύθηκε στις 10:48μμ EST, στις 31 Ιανουαρίου 1958 και αποτέλεσε τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο των ΗΠΑ. Στις 29 Ιουλίου 1958, ο πρόεδρος Αϊζενχάουερ υπέγραψε την Πράξη Εθνικής Αεροναυτικής και Διαστήματος, ιδρύοντας τη NASA. Όταν ξεκίνησε τη λειτουργία της στις 1 Οκτωβρίου 1958, η NASA αποτελούνταν κυρίως από τα τέσσερα εργαστήρια και τους 80 υπαλλήλους της 46-ετούς ερευνητικής υπηρεσίας Εθνική Συμβουλευτική Επιτροπή Αεροναυτικής, αγγλ. National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). Σημαντικός παράγοντας στην είσοδο της NASA στην κούρσα του διαστήματος, ήταν η τεχνολογία από το γερμανικό πυραυλικό πρόγραμμα, καθοδηγούμενο από τον Βέρνερ φον Μπράουν, ο οποίος έγινε Αμερικανός πολίτης μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Σήμερα θεωρείται ως ο πατέρας του διαστημικού προγράμματος των ΗΠΑ. Στοιχεία της Υπηρεσίας Στρατιωτικών Βαλλιστικών Πυραύλων (αγγλ. Army Ballistic Missile Agency) (στην οποία ανήκε η ομάδα του φον Μπράουν) και του Εργαστηρίου Ερευνών του Ναυτικού (αγγλ. Naval Research Laboratory) ενσωματώθηκαν στη NASA.
Τα πρώτα προγράμματα της NASA περιλάμβαναν έρευνα πάνω στις επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις και έλαβαν χώρα κάτω από την πίεση του ανταγωνισμού που υπήρχε μεταξύ ΗΠΑ και ΕΣΣΔ κατά την περίοδο του Ψυχρού Πολέμου. Το πρόγραμμα Μέρκιουρι (αγγλ. Mercury), το οποίο ξεκίνησε το 1958, έβαλε τη NASA στο μονοπάτι της εξερεύνησης του διαστήματος από τον άνθρωπο, με αποστολές σχεδιασμένες απλώς για να ανακαλύψουν την δυνατότητα επιβίωσης του ανθρώπου στο διάστημα. Εκπρόσωποι του αμερικανικού στρατού, ναυτικού και αεροπορίας επιλέχθηκαν για να προσφέρουν βοήθεια στην Ομάδα Εργασίας Διαστήματος (αγγλ. Space Task Group) της NASA, μέσω συντονισμού με την υπάρχουσα υποδομή αμυντικών προμηθειών και στρατιωτικής έρευνας, αλλά και τεχνικής βοήθειας προερχόμενης από την ανάπτυξη πειραματικών αεροσκαφών στη δεκαετία του 1950 και από την αντίστοιχη "δεξαμενή" πιλότων δοκιμαστών. Στις 5 Μαΐου 1961 ο αστροναύτης Άλαν Σέπαρντ έγινε ο πρώτος Αμερικανός στο διάστημα όταν πιλοτάρισε το Freedom 7 (Ελευθερία 7) σε μια 15-λεπτη υποτροχιακή πτήση. Ο Τζον Γκλεν ήταν ο πρώτος Αμερικανός που έκανε το γύρο της Γης σε μια πτήση 5,25 ωρών, στις 20 Φεβρουαρίου 1962, με το Friendship 7 (Φιλία 7).
Μετά την απόδειξη από το πρόγραμμα Μέρκιουρι ότι οι επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις είναι εφικτές, ξεκίνησε το πρόγραμμα Τζέμινι (αγγλ. Gemini) για την εκτέλεση πειραμάτων και την επίλυση προβλημάτων σχετικών με μια αποστολή στη Σελήνη. Η πρώτη επανδρωμένη πτήση Τζέμινι, η Τζέμινι ΙΙΙ έγινε από τους Βέρτζιλ Γκρίσομ και Τζον Γιανγκ στις 23 Μαρτίου 1965. Ακολούθησαν εννιά ακόμα αποστολές, αποδεικνύοντας ότι είναι δυνατές επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις μεγάλης διάρκειας, επιβεβαιώνοντας ότι ήταν δυνατή η συνάντηση και πρόσδεση με άλλο σκάφος στο διάστημα και συγκεντρώνοντας ιατρικά δεδομένα για την επίδραση της έλλειψης βαρύτητας στον ανθρώπινο οργανισμό.



Το Διαστημικό Λεωφορείο έγινε ο βασικός στόχος της NASA στα τέλη της δεκαετίας του '70 και στη δεκαετία του '80. Σχεδιασμένο ως ένα συχνά εκτοξεύσιμο και, ως επί το πλείστον, επαναχρησιμοποιούμενο όχημα, το 1985 κατασκευάστηκαν τέσσερα διαστημικά λεωφορεία. Το πρώτο, το Κολούμπια εκτοξεύθηκε στις 12 Απριλίου 1981.
Το λεωφορείο δεν έφερε μόνο καλά νέα στη NASA. Οι πτήσεις αποδείχθηκαν πολύ ακριβότερες από τις προβλέψεις και παρότι η καταστροφή του Τσάλλεντζερ επισήμανε τους κινδύνους των διαστημικών πτήσεων, το κοινό έχασε και πάλι το ενδιαφέρον του καθώς οι πτήσεις φάνηκε να γίνονται κοινότυπες. Ξεκίνησε δουλειά πάνω στον Διαστημικό Σταθμό Φρίντομ (αγγλ. Space Station Freedom), ως τον βασικό στόχο για το επανδρωμένο διαστημικό πρόγραμμα, όμως μέσα στη NASA υπήρχε διαφωνία ότι αυτά τα προγράμματα ήταν σε βάρος πιο εμπνευσμένων, μη επανδρωμένων αποστολών, όπως οι διαστημοσυσκευές Βόγιατζερ.
Εντούτοις, το λεωφορείο έχει χρησιμοποιηθεί για την εκκίνηση σημαντικών προγραμμάτων, όπως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χάμπλ (αγγλ. Hubble Space Telescope, HST). Το HST δημιουργήθηκε με ένα σχετικά χαμηλό προϋπολογισμό 2 δις δολαρίων, αλλά λειτουργεί συνεχώς από το 1990 και έχει ενθουσιάσει επιστήμονες και κοινό. Μερικές από τις εικόνες που έχει στείλει είναι διάσημες, όπως οι πρωτοποριακές εικόνες Hubble Deep Field. Το HST είναι ένα κοινό πρόγραμμα της NASA με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος και η επιτυχία του έστρωσε το δρόμο για μεγαλύτερη συνεργασία των δύο οργανισμών.
Η εκτόξευση του διαστημικού λεωφορείου Ατλάντις στην αποστολή STS-27 (1988).
To 1995 η Ρωσο-Αμερικανική συνεργασία θα πραγματοποιούνταν εκ νέου με την εκκίνηση των αποστολών Διαστημικού Λεωφορείου-Μιρ και για άλλη μια φορά είχαμε πρόσδεση αμερικανικού σκάφους με ρωσικό (αυτή τη φορά ένα πλήρη διαστημικό σταθμό). Αυτή η συνεργασία συνεχίζεται μέχρι σήμερα, με τη Ρωσία και την Αμερική να είναι οι δύο μεγαλύτεροι συνεργάτες στον πιο εκτεταμένο διαστημικό σταθμό που δημιουργήθηκε ποτέ, τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS). Η δύναμη αυτής της συνεργασίας έγινε ακόμα πιο προφανής όταν η NASA άρχισε να βασίζεται στα ρωσικά σκάφη για την υποστήριξη του ISS μετά την καταστροφή του Κολούμπια το 2003, η οποία είχε ως αποτέλεσμα τον προσωρινό παροπλισμό του στόλου των διαστημικών λεωφορείων για περισσότερο από δύο χρόνια.
Με κόστος πάνω από εκατό δις δολάρια, είναι μερικές φορές δύσκολο για την NASA να δικαιολογήσει την ύπαρξη του ISS. Ο γενικός πληθυσμός, όπως έχει αποδείξει η ιστορία, δύσκολα εντυπωσιάζεται με λεπτομέρειες επιστημονικών πειραμάτων στο διάστημα, προτιμώντας νέα για μεγαλόσχημα προγράμματα σε εξωτικές τοποθεσίες. Ακόμα και σήμερα ο ISS δεν μπορεί να στεγάσει τόσους επιστήμονες όσους είχε αρχικά σχεδιαστεί.
Στο μεγαλύτερο μέρος της δεκαετίας του '90 η NASA αντιμετώπισε συρρικνούμενους ετήσιους προϋπολογισμούς λόγω περικοπών από το Κογκρέσο. Σε απάντηση, ο ένατος διευθυντής της NASA, ο Ντάνιελ Γκόλντιν, προώθησε την προσέγγιση "γρηγορότερα, καλύτερα, φτηνότερα", η οποία επέτρεψε στη NASA να μειώσει τα κόστη συνεχίζοντας την εισαγωγή μιας ποικιλίας αεροδιαστημικών προγραμμάτων (Πρόγραμμα Ντισκάβερι). Αυτή η μέθοδος δέχτηκε κριτική και επανεξετάστηκε μετά την διπλή απώλεια του Mars Climate Orbiter και του Mars Polar Lander το 1999. Από την άλλη, το πρόγραμμα διαστημικού λεωφορείου της NASA είχε ολοκληρώσει 116 επιτυχημένες εκτοξεύσεις μέχρι τον Δεκέμβριο του 2006.
Η τραγωδία του Κολούμπια το 2003, η οποία είχε ως αποτέλεσμα το θάνατο του πληρώματος, προκάλεσε μια αναστολή 29 μηνών στις πτήσεις του διαστημικού λεωφορείου και ήταν το έναυσμα για σοβαρή επανεξέταση των προτεραιοτήτων της NASA.






Η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία


Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ΕΟΔ) (στην αγγλική ESA, European Space Agency) είναι ένας ευρωπαϊκός οργανισμός με έδρα το Παρίσι. Δημιουργήθηκε στις 30 Μαΐου του 1975 με σκοπό τον καλύτερο συντονισμό των ευρωπαϊκών διαστημικών δραστηριοτήτων, ως αποτέλεσμα της κατανόησης ότι ήταν ασύμφορο να έχει η κάθε χώρα μέλος ένα ξεχωριστό διαστημικό πρόγραμμα και με απώτερο σκοπό να ανταγωνιστεί την τεχνολογική υπεροχή της ΕΣΣΔ και των ΗΠΑ στον συγκεκριμένο τομέα. Έχει 19 κράτη μέλη και 2.000 εργαζόμενους (2011). Αυτά τα ιδιαίτερα εξειδικευμένα άτομα προέρχονται από όλα τα κράτη μέλη και περιλαμβάνουν επιστήμονες, μηχανικούς, ειδικούς πληροφορικής και διοικητικό προσωπικό.



Κέντρα

Η ESA έχει τέσσερα διαφορετικά κέντρα ώστε το καθένα ξεχωριστά να χειρίζεται διαφορετικά καθήκοντα. Αυτά είναι το Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικής Έρευνας και Τεχνολογίας (ESTEC) στο Νόρντβαϊκ της Ολλανδίας που έχει ως σκοπό τον σχεδιασμό και ανάπτυξη διαστημικής τεχνολογίας, το Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Διαστημικών Ερευνών (ESRIN ), στο Φρασκάτι της Ιταλίας, όπου εκεί συλλέγονται και αποθηκεύονται τα δεδομένα του οργανισμού, το Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικών Επιχειρήσεων (ESOC) στο Ντάρμστατ της Γερμανίας που έχει ως σκοπό τον έλεγχο και την παρακολούθηση των δορυφόρων που βρίσκονται σε τροχιά και τέλος το Ευρωπαϊκό Κέντρο Αστροναυτικής Αστροναυτών (EAC) στην Κολωνία της Γερμανίας με αντικείμενο την εκπαίδευση αστροναυτών.


Προγράμματα

το Διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ, σε συνεργασία με την NASA.
  • τoν Envisat, ο οποίος είναι ο πιο μεγάλος δορυφόρος για την παρατήρηση της Γης.
  • τον δορυφόρο Artemis που είναι ο πιο σύγχρονος δορυφόρος τηλεπικοινωνιών.
  • τον δορυφόρο GIOVE-A για το πρόγραμμα GALILEO (Η ευρωπαϊκή απάντηση για το GPS).
  • το μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο Mars Express για την παρατήρηση του Άρη.
  • το μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο Venus Express για την παρατήρηση της Αφροδίτης.
  • ο τεχνητός δορυφόρος της Σελήνης Smart 1
  • επίσης ο ΕΟΔ κατασκεύασε το όχημα εξερεύνησης του δορυφόρου του Κρόνου Τιτάνα Huygens.
  • το ανεπιτυχές πρόγραμμα Beagle 2 για την εξερεύνηση του Άρη
  • το διαστημόπλοιο Πλανκ


Επιμέλεια
Βαδράτσικας Χρήστος


0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου