اگر از تمام کودکان دنیا سوال کنیم می خواهید در آینده چکاره شوید، شاید بیشترین پاسخی که در خواهیم یافت، شغل فضانوردی باشد. فضانوردی رویایی خاص و شگفت انگیز است که حتی تصور آن نیز به دامنه وسیعی از قوه تخیل و هوش نیاز دارد. در طول تاریخ بشر، حتی نیاکان ما در صدد یافتن پاسخ هزاران سوال و کشف اسرار شگفتی های آسمان بوده اند. با کشف نگاره های کهن در دل غارهایی در یوتا آمریکا که تاریخ آن ها مربوط به هزار سال پیش از میلاد مسیح می باشد و در آن ها تصاویری شبیه سفینه های فضایی و انسان هایی با پوششی همچون لباس فضانوردی به چشم می خورد، این سوال پیش می آید که این نقاشی نگاره موجودات فرا زمینی است که به زمین سفر کرده اند؟ یا تنها تصویری از رویای سفر به  فضا و ایده ای درخشان و کهن از فضانوردی است؟

غار نگاره

آسمان شب، این طبیعت خارق العاده که حالا در میان مشغله های ذهنی، شلوغی و نور شهرها و دنیای دیجیتال فراموش گشته است، سرآغاز بسیاری از پرسش ها و اکتشافات بشر بوده است. همین رویای کهنه و پایدار سفر به فضا در طول تاریخ سبب شکل گیری علوم نجومی و فضانوردی شده است. فضانوردی واژه ای است که تنها درباره سفر افرادی مانند دانشمندان، مهندسان و حتی گردشگران فضایی که به طور دقیق به فضا سفر کرده اند، به کار می رود و فضانورد به کسی گفته می شود که با طی دوره مخصوص فضانوردی، به خارج از جو کره زمین سفر کند.

اگر بخواهیم به طور دقیق تر بیان کنیم، مطابق تعریفی که از سوی فدراسیون بین المللی هوانوردی واقع در فرانسه از فضانوردی و فضانورد اعلام شده، تنها پرواز در ارتفاع بالاتر از صد کیلومتر سفر فضایی و فضانوردی محسوب می شود. بر اساس تعاریف این سازمان ارتفاع 100 کیلومتری از سطح متوسط دریاها خط کارمن (مرز میان اتمسفر زمین و فضا ) نامیده می شود. در ارتفاع بالاتر از خط کارمن به علت افزایش ناگهانی غلظت جو زمین دما بشدت کاهش پیدامی کند.

 البته باید بدانید که مطابق تعریف سازمان فدرال هوانوردی آمریکا سفر به ارتفاع بیشتر از 80 کیلومتر از سطح دریاها فضانوردی محسوب می شود و به مسافر این سفر فضانورد گفته می شود. از سفر نخستین انسان به فضا تا کنون بیش از 60 سال گذشته و طی این مدت بیش از پانصد فضانورد دیگر به فضا اعزام شده است.

رویای فضانوردی

پس از شروع جنگ سرد میان بلوک های شرق و غرب و پیشتازی شوروی در فضانوردی و اعزام یک انسان به فضا که سبب تحقق رویای چند هزار ساله بشر برای سفر به فضا شد، امید بسیاری به جان رویای میلیون ها انسان بزرگسال، نوجوان و حتی کودک از سرتاسر جهان دمیده شد. بلافاصله پس از سفر یوری گاگارین به فضا، امریکا درصد جبران این جاماندگی در عرصه فضانوردی شد و  طی حدود هشت سال با ساخت فضاپیمای بسیار پیشرفته آن زمان، سدی دیگر در عرصه فضانوردی شکست و رویای سفر به ماه را محقق کرد.

سفر به ماه

فضانوردی جزو محبوب ترین شغل های رویایی برای تمام نوجوانان و جوانان می‌باشد و رشته های تحصیلی مرتبط به فضانوردی در دانشگاه های معتبر جهان ایجاد شده است. با اینکه سالها از تحقق رویای فضانوردی انسان گذشته و سالانه فضانوردانی از سراسر جهان به ایستگاه های فضایی بین المللی اعزام می شوند با این حال فضانوردی هنوز یک رویاست. تنها تحصیل در رشته هوا فضا و گذراندن دوره های فضانوردی و تخصص در زمینه های علمی برای فضانورد شدن کافی نیست. فضانوردی همچنان یک رویای بزرگ و از جمله سخت ترین مشاغل دنیا محسوب می شود . با این حال تحقق این رویا محال و غیر عملی نیست.

تاریخچه فضانوردی

تاریخچه فضانوردی و عصر فضا با اعزام یک سگ به نام لایکا که بعدها به نام هاش پاپیز (سگ بی سرو صدا) شهرت یافت، آغاز شد. در بحبوبه ی جنگ سرد یکی ازسیاست مداران شوروی با پیشنهاد زیر نظر داشتن بلوک غربی جهان از بالای مدار زمین، دولت شوروی را واداشت که به دنبال تحقق این طرح از دانشمندان شوروی سابق بخواهد که راهی برای فضانوردی و اعزام موجودات زنده به فضا بیابند.

تا آن زمان کسی از شرایط زیستی حاکم در خارج از جو زمین آگاهی کاملی نداشت ، به همین سبب دانشمندان روسی به تقلید از آمریکایی ها که در سال 1958 نخستین ماهواره فضایی به نام اکسپلورر- 1 را به فضا پرتاب کرده بودند، در ابتدا با ساخت ماهواره فضایی اسپوتنیک -1، آن را از پایگاه فضایی بایکونور به فضا پرتاب کردند. ماهواره اسپوتنیک -1 به مدت سه ماه در مدار زمین در حال گردش و جمع آوری اطلاعات رادیویی بود که البته طی این مدت تنها به مدت 22 روز که شارژ باتری های ان دوام داشتند، قادر به ارسال پیام های رادیویی به زمین بود.

پس از گذشت سه ماه از چرخش اسپوتنیک – 1 در مدار زمین و طی مسافتی بیش از 60 کیلومتر سر انجام این ماهواره به جو زمین سقوط کرد و به علت اصطکاک شدید با اتمسفر سوخت و از بین رفت، با این حال هنوز پرتاب اسپوتنیک-1  نقطه عطفی در صنعت فضانوردی محسوب می شود. تنها یک ماه پس از پرتاب اسپوتنیک- 1 روس ها اقدام به ساخت یک فضا پیمای سرنشین دار کردند تا شرایط زیستی و بی وزنی  بالای جو  برای فضانوردی انسان را بسنجد ، به همین منظور یک سگ به نام لایکا را به عنوان نخستین موجود فضا پیما انتخاب کردند.

از آن جایی که فضا پیمای اسپوتنیک - 2 برای بازگشت به زمین طراحی نشده بود، لایکا پس از مدت کوتاهی از پرتاب در مدار زمین جان باخت. پس از این پرتاب نسبتا موفقت آمیز و زنده رسیدن لایکا به مدار زمین، دانشمندان روسی با تلاشی بی وقفه اقدام به ساخت فضا پیمایی بسیار مجهز و برنامه ریزی شده برای رفت و برگشت به مدار زمین، به نام وستوک- 1 نمودند که با این فضاپیما  در 12 آپریل سال 1961 نخستین فضانورد جهان به نام یوری گاگارین به فضا پرتاب شد که  به مدت 108 دقیقه مدار زمین را یک دور کامل زد و  به زمین بازگشت.

سفر یوری گاگارین

این سفر فضایی تنها به عنوان  نخستین تجربه فضا نوردی بشر حائز اهمیت نیست بلکه اهیت آن زمانی روشن می شود که سبب افزایش جو رقابتی میان غرب و شرق برای فتح صنعت فضانوردی شد. پس از بازگشت یوری گاگارین به زمین شوروی بارها فضانوردانی به فضا اعزام نمود تا همچنان پیشتاز این عرصه باقی بماند. نخستین زن فضانورد نیز زنی روسی به نام والنتینا ترشکووا  بود که به مدت سه روز در فضا به سر برد و سپس به زمین بازگشت .

اولین زن فضانورد

طی این مدت آمریکایی ها نیز با سرعت در عرصه فضانوردی پیش می رفتند ، یک ماه پس از سفریوری گاگارین به فضا الن شپارد با فضا پیمای مرکوری – رادستون 3 به فضا اعزام شد و تبدیل به نخستین فضانورد امریکایی شد و در اوایل سال 1962 فضانوردی دیگر به نام جان گلن با فضا پیمای مرکوری – اطلس 6 به فضا پرتاب شد و توانست در زمانی کمتراز 5 ساعت 3 بار به دور زمین بگردد. با وجود این رقابت و پیشی گرفتن های متوالی شوروی ها و آمریکایی از یکدیگر، دولت امریکا با اختصاص بودجه هنگفتی به سازمان ناسا، دانشمندان ناسا را ملزم به برداشت گام مهمی در عرصه فضانوردی نمودند.

به همین سبب بود که در طی کمتر از هشت سال از شروع عصر فضانوردی، ناسا با ساخت فضا پیمای اپولو 11، گامی بسیار بلند و مهم در فضانوردی برداشت که پس از گذر سالها هنوز به عنوان یکی از مهم ترین سفرهای فضایی بشر از آن یاد می شود. آپولو 11 با سه سرنشین به نام های نیل آرمسترانگ ، باز آلدرین و مایکل کالینز به سوی ماه پرتاب شد و با فرود موفقیت آمیز بر روی مدار ماه، رویای دیرینه انسان برای سفر ماه تحقق یافت.

 از میان فضانوردان یاد شده، کالینز به تنهایی در فضاپیما بر روی مدار ماه باقی ماند و آرمسترانگ و الدرین با انتقال به ماه نشین بر روی دریای آسایش ماه فرود آمدند ، دو ساعت بر روی ماه پیاده روی کردند و به جمع آوری نمونه پرداختند و پس از آن به گردونه فرماندهی که کالینز در آنجا منتظر آنها بود بازگشتند و سر انجام در 24 ژوییه آپولو 11 همراه با فضانوردانش به زمین بازگشت و در اقیانوس آرام فرود آمد .طی سالهای بعد و با ماموریت آپولو 12 و آپولو 17، چندین مرد فضانورد دیگر نیز به ماه پرتاب شدند و به سلامت به زمین بازگشتند. پس از ماموریت آپولو 17 هنوز انسان دیگری نتوانسته بر کره ماه پا بگذارد و به این ترتیب آمریکا پیروز عرصه رقابت فضانوردی به ماه باقی مانده است.

آپولو 11

از آن سال ها تا کنون ماموریت های فضانوردی زیادی انجام گرفته است و کشورهای مختلفی موفق به اعزام فضانورد به ایستگاه فضایی بین المللی شده اند . ماهواره های زیادی به مدار زمین پرتاب شده است، تلسکوپ های زیادی به اعماق فضا پرتاب شده و همچنین چند ایستگاه فضایی در نزدیک مدار زمین تاسیس شده اند . در سال های اخیر ناسا پیشتاز عرصه فضانوردی دنیا است و توانسته پروژه های عظیم ارسال کاوشگرهای بسیار پیشرفته به سطح مریخ را به انجام برساند . با این حال عرصه فضانوردی، جهانی از شگفتی هاست و هنوز جای اکتشافات بسیاری برای علاقمندان این عرصه دارد. فضانوردی هنوز رویای انسان های بی شماری است که تنها با تلاش بی وقفه می توانند به این رویا جامه عمل بپوشانند.

مقدمات یادگیری فضانوردی

در آغاز عصر فضانوردی فضانوردان را تنها از میان فضانوردان کارکشته با شرایط فیزیکی بسیار مناسب انتخاب می کردند، اما امروزه شرایط استخدام فضانورد در ناسا و سایر سازمان های فضایی سرتا سر دنیا تغییر کرده است. با این حال هنوز داشتن تجارب مهندسی و خلبانی می تواند مسیری مطمئن یه سوی فضانورد شدن باشد .

افرادی با داشتن حداقل مدرک لیسانس در رشته های مهندسی، علوم پایه، کامپیوتر و یا ریاضیات و حتی گاهی گیاهشناسی نیز می توانند از متقاضیان این رشته باشند.

متقاضیان باید دارای بینایی قوی باشند اگرچه مدت هاست که ناسا دید با عینک را برای متقاضیان نیز می پذیرد. شاید سخت ترین شرط برای فضانورد شدن الزام داشتن تجربه خلبانی هزار ساعت با هواپیمای جت و یا سه سال سابقه کار مرتبط باشد. داوطلبان همچنین باید دارای شرایط روحی خوب و توانایی رهبری و  همکاری در قالب کار تیمی باشند. در هر صورت داوطلبان برگزیده با هر نوع تحصیلاتی باید یک دوره آموزشی دو ساله را پشت سر بگذارند، آموزش هایی که ممکن است عجیب و غیر مرتبط با فضانوردی به نظر برسند. با هم برخی از دوره های یادگیری الزامی فضانوردی را مرور می کنیم.

دوره یادگیری زبان روسی

بر اساس توافق نامه بین المللی میان ناسا و سازمان فضایی روسیه و سایر کشورها، این روزها تنها راه رسیدن به ایستگاه فضایی بین المللی، استفاده از فضاپیماهای سایوز است که در سال های 1339 تا 960 میلادی برای پیشبرد اهداف فضانوردی شوروی سابق ساخته شده اند و تا کنون بیش از 1500 پرتاب انجام داده اند و امروزه برای حمل فضانوردان و تجهیزات فضانوردی به ایسگاه بین المللی استفاده می شوند.

از این رو تمام فضانوردان مسافر ایستگاه فضایی بین المللی بایستی به زبان روسی مسلط باشند و بتوانند اصطلاحات فنی مهندسی زیادی را درک کنند چرا که مهندسین  پیشرانه های فضایی سایوز به زبان روسی حرف می زنند.

دوره تمرین بی وزنی در دو  بعد

از آنجایی که در فضا و حتی در ایستگاه فضایی شرایط بی وزنی و عدم جاذبه حاکم است، جابه جایی اجسام بزرگ می تواند بسیار مشکل ساز شود چرا که نیروی اصطکاک و جاذبه ای برای متوقف کردن اجسام وجود ندارد. از این رو در مرکز فضایی جانسون اتاقی با شرایط بی وزنی در دو بعد تدارک دیده شده که در آن داوطلبان فضانوردی با زدن عینک های واقعیت مجازی که محیط ایستگاه فضایی بین المللی را تداعی می کنند روی سطوح صیقلی و صاف اتاق بی وزنی در دو بعد تمرین راه رفتن ،نشستن بر روی صندلی، خوابیدن و حتی حمل و جابه جایی اشیا را انجام می دهند .

دوره آزمون شنا

دوره ای که می تواند بسیار سخت و چالش برانگیز باشد. در این دوره که در ماه نخست دوره آمادگی فضانوردی برگزار می شود، داوطلبان باید در حالی که کفش تنیس پوشیده اند و لباس فضانوردی به تن دارند، طول یک استخر 25 متری را سه مرتبه بدون وقفه طی کنند. اینکه داوطلبان با چه نوع شنایی طول استخر را طی کنند فرقی ندارد اما بایستی حتما پس از طی طول استخر، به مدت 10 دقیقه حرکت دوچرخه را انجام دهند و در آب غرق نشوند. همچنین داوطلبان بایستی کار با لوله تنفسی غواصی و کار با قایق های نجات را نیز یاد بگیرند و چنان چه داوطلبی هیچ نوع تجربه ای در این خصوص نداشته باشد باید یک دوره بقا که از سوی نیروی دریایی برگزار می شود را با موفقیت از سر بگذراند.

تمرینات در اعماق آب با لباس فضانوردی

استخرهایی بزرگ که در آن ها بدل هایی از ایستگاه فضایی بین الملل، سفیه سایوز و سایر تجهیزات فضانوردی قرار داده شده است تا فضانوردان پیش از اعزام به فضا شرایط بی وزنی را در آنها از سر بگذرانند. داوطلبان با پوشیدن لباس فضانوردی در حالی که غواص های پشتیبان با آنها به زیر آب می روند به تمرین پیاده روی فضایی، تعمیر تجهیزات و .. می پردازند. در روسیه، چین و کشورهای اروپایی استخرهایی برای چنین اموزش هایی به فضانوردان ساخته شده است، با این حال استخر واقع در مرکز فضایی جانسون با ابعاد حدود 61 متر طول، 31 متر عرض و 12 متر عمق میان این استخرهای اموزشی سرآمد است.

آموزش مهارت بقا در طبیعت

این دوره آموزشی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است چرا که داوطلبان را برای بقا فیزیکی و روحی آماده می کند. در این دوره آموزشی داوطلبان بایستی مهارت هایی همچون فراهم کردن آب و غذا، ساخت جان پناه برای در امان ماندن از خطرات، برافروختن آتش و مهارت های دیگرا را یاد بگیرند.

 شرایط امنیت در ایستگاه فضایی هرگز صد در صد و قطعی نبوده است چرا که هر لحظه امکان بروز خطر و لزوم فرار از ایستگاه فضایی وجود دارد، در این صورت تنها وسیله فرار در دسترس فضانوردان شاتل سایوز است که امکان فرود بر باند فرودگاه را ندارد و ممکن است در هر نقطه از زمین مانند یک بیابان یا یک اقیانوس فرود بیاید. به همن علت فضانوردان بایستی مهارت های لازم بریا تحمل شرایط سخت و جان سالم به در بردن از خطرات را داشته باشند.

آزمون حفظ بقا در طبیعت

همچنین مهم ترین فاکتور در شرایط اضطراری داشتن شخصیت قوی، صبر، حفظ روحیه تیمی و همکاری است و شاید هدف اصلی از دوره آموزش مهارت بقا در طبیعت، ساختن شخصیت قوی در فضانوردان باشد.

رشته های مرتبط با فضانوردی

اکثر کسانی که برای دوره های فضانوردی داوطلب می شوند یا نظامی هستند و یا رشته های مهندسی و علوم پایه خوانده اند و علاقمند به فضانورد شدن دارند. اما آیا یک رشته خاص کاملا مرتبط با فضانوردی وجود دارد؟

پاسخ بله است. رشته مهندسی هوافضا با گرایش های مختلف پیشرانه ها ، طراحی هواپیماهایا ماهواره ها و حتی علوم فضایی کاملا با فضانوردی در ارتباطند. این رشته ها در اکثر دانشگاه های دنیا دانشجو می پذیرند و حتی در دانشگاه فنی برتر ایران نیز از دوره لیسانس تا دکتری پذیرش دانشجو دارند .

البته پذیرش در این رشته نیاز به رتبه بسیار خوبی در کنکور ریاضی فیزیک دارد و همچنین داوطلب بایستی به خوبی دروسی مانند ریضیات و فیزیک را بداند و تسلط کافی به زبان انگلیسی داشته باشد چرا که بیشتر دروس این رشته به زبان انگلیسی ارائه می شوند.

اهمیت و جایگاه فضانوردی در دنیای امروزی

فضانوردی اگر چه رویای دیرینه انسان است اما در مقایسه با سایر صنایع و عرصه های علمی، ناشناخته ها و فرصت های بیشتری برای علاقمندان به این رشته باقی مانده است. فضانوردان به واقع انسان های برگزیده ای هستند که با تحمل و پذیرش شرایط سخت تحصیلی، کاری و آموزشی فوق العاده توانسته اند وارد عرصه فضانوردی شوند.

فضانوردان در ایستگاه بین المللی

عصر فضا دیگر یک عصر رقابتی میان غرب و شرق جهان نیست. امروزه تمام علوم و ضنایع دنیا به عصر فضا وابسته و مرتبطند. با داده های ماهواره ای قادر به حفظ حیات بر زمین خواهیم بود، داده های هواشناسی و اقلیمی که شرایط محیط زیستی و حتی صنعت کشاورزی را بهبود می بخشند وابسته به عرصه فضانوردی است. فضانوردان با جمع آوری داده های زیستی و علمی از بیرون از جو زمین و اعماق فضا می توانند راه به سوی زندگی در خارج از سیاره زمین را به روی ما بگشایند.

البته باید بدانیم، فضانوردی تنها شامل سفر به فضا نمی شود، چه بسا متخصصین بسیاری که دوره های فضانوردی را با موفقیت از سر گذرانده و در ناسا مشغول به کارند اما تا کنون موفق به انجام سفر فضایی نشده اند. مهندسین هوافضا می‌توانند در سازمان ها و شرکت های تولید کننده انواع هواگرد یا فضاگرد مانند هواپیماها، ماهواره ها یا حتی سیستم های فضایی مشغول به کار شوند و حتی در وزارت دفاع و یا فرودگاه ها مشغول به کار شوند.