چه حوادث ترسناکی جان فضانوردان را در مدار زمین تهدید می‌کند؟
جاذبه یا Gravity فیلم علمی-تخیلی است که روایت متفاوتی را از وقوع حادثه‌ای ترسناک در مدار زمین روایت می‌کند؛ حادثه تخیلی که هنگام راهپیمایی دو فضانورد در حین آخرین ماموریت تعمیرات تلسکوپ فضایی هابل (۲۰۰۹) به وقوع می‌پیوندد؛ روایتی که به طور مشخص تماما ساخته ذهن خلاق آلفونسو خوارون نویسنده و کارگردان فیلم است.
با این حال این روایت آنقدرها هم دور از واقعیت نیست. دو فضانورد (با بازی جورج کلونی وساندرا بلاک) در حین تعمیرهابل ناگهان با شرایطی خارج از تصور روبه رو می‌شوند. بازمانده یک ماهواره فضایی سرگردان در مدار زمین به ناگاه به هابل برخورد می‌کند و موجب تصادف تلسکوپ فضایی با شاتل ودر نهایت نابودی هردو می‌شود. به این ترتیب دوفضانوردوحشت‌زده شناور در فضا به دور از هر راه نجاتی یا ارتباط رادیویی با زمین به جا می‌مانند. این مقدمه هیجان‌انگیز والبته تخیلی تازه شروع داستان یک بحران فضایی است که می‌تواند روزی واقعا به حقیقت بپیوندد.
در این گزارش نگاهی داریم به حوادثی که می‌توانند به صورت بالقوه جان فضانوردان را در مدار زمین با خطر روبه رو کنند.
واقعیت یا تخیل این مقدمه هیجان‌انگیز ممکن است روی پرده نقره‌ای جذاب به نظر برسد؛ اما وقوع آن خارج از مدار زمین بسیار ترسناک است. همان طور که میدانید فضا محیط دوستانه‌ای برای زندگی نیست. در آن سوی آسمان آبی‌مان دنیای تاریکی خوابیده که هیچ علاقه‌ای به همزیستی با ما ندارد. Gravity از ابتدا قرار نیست روایتی واقعی برای بیننده خود تعریف کند. با این حال تقریبا تمامی المان‌های به کار گرفته شده در آن رنگی از واقعیت دارند.
با این حال قطعا به خاطر هیجان بیشتر اغراق زیادی در طول صحنه‌های آغازین فیلم مشاهده می‌کنید. به عنوان مثال اگر واقعا روزی انفجار یک سفینه فضایی موجب شود تا فضانوردی با جدا شدن از سفینه مادر وارد چرخش کنترل ناپذیری در جاذبه بسیار ضعیف مداری شود حتی با تمام کردن سوخت تراسترها راکت‌های مانوری کوچک همراه فضانوردان نیز او نمی‌تواند بدون اتصال، کنترل خود را در مدار بازیابد. با این وجود همه اینها، داستان فیلم همچنان تصویری اغراق به کار گرفته شده از یکی از خطرات جدی که جان فضانوردان را در فضا تهدید می‌کند نمایش می‌دهد.
امروزه اگر چه در نبود شاتل‌ها دیگر خبری از راهپیمایی به قصد تعمیر هابل یا هیچ کدام از ماهواره‌های بزرگ مداری در میان نیست. اما راهپیمایی در خود ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) زیاد اتفاق می‌افتد. در واقع خود ایستگاه فضایی با ابعادی نزدیک به یک زمین فوتبال شانس به مراتب بیشتری نسبت به شاتل‌ها برای مواجه با خطرات بالقوه دارد. در نتیجه تصور اینکه فضانوردی طی حادثه از ایستگاه فضایی جدا شده یا پس از نابودی آن زنده به جا بماند؛ اگر چه دور از تصور اما غیر ممکن نیست. اینکه او چه مقدار زنده خواهد ماند تا حد زیادی به منابع لباس فضایی‌اش بستگی دارد. لباس‌های فضایی معمولا برای حدود ۷ ساعت هوای کافی دارند اما هنگام ترس بدن اکسیژن بیشتری می‌سوزاند و این زمان کاهش می‌یابد. با این حال اینکه خود این شرایط چند درصد احتمال وقوع دارد داستان دیگری است.
پسماندهای فضایی
اوایل امسال با حضور نمایندگان آژانس‌های فضایی از کشورهای مختلف جهان نشستی برای دسته‌بندی زباله‌های فضایی توسط کمیته بین سازمانی مشارکت پسماندهای فضایی (به صورت اختصاری IADC) برگزار شد که نتایج بسیار قابل توجهی با خود داشت. در طول این نشست این کمیته پس از بررسی شرایط این طور نتیجه‌گیری کرد که شمار سوانح فاجعه بار ناشی از برخورد پسماندهای فضایی احتمالا به زودی به یک مورد در هر پنج سال خواهد رسید. یک برخورد فاجعه بار یکی از آن حوادثی است که می‌تواند نابودی کامل یک فضاپیما، موشک یا ماهواره فضایی را در نتیجه برخورد زباله‌های فضایی به دنبال داشته باشد. واقعیت آن است که زباله‌های فضایی خطرات بسیار جدی برای سفرهای فضایی ما هستند. فقط همین قدر تصور کنید که یکی از هزاران قطعه شناور در مدار زمین که با سرعتی بیش از سرعت صوت در حرکتند در اثر برخورد با یک سفینه فضایی موجب آسیب دیدن سپر حرارتی آن شوند. چنین حادثه‌ای به خودی خود می‌تواند مقدمه حادثه‌ای مرگبار مثل شاتل کلمبیا باشد. دکتر هیو لویس یک مهندس هوافضا در دانشگاه ساوت همپتون و نماینده آژانس فضایی انگلیس در IADC معتقد است که با تمام این خطرات هنوز هم یک برخورد فاجعه بار با ایستگاه فضایی چندان محتمل نیست. به عقیده او علت این موضوع به این خاطر است که یک پسماند فضایی برای چنین برخوردی باید بزرگ باشد تا انرژی برخورد کافی براینابود کردن شیئی به بزرگی ایستگاه فضایی داشته باشد. ضمن آنکه کلا داستان نابودی ایستگاه فضایی توسط پسماندها هم نامحتمل است. چرایی‌اش را چند خط پایین‌تر متوجه می‌شوید.
مانور احترازی
اگر زمانی زباله فضایی در مسیر برخورد با ISS مشاهده شود؛ حتی پیش از آنکه فضانوردان خبردار شوند ناسا دست به کار پیشگیری می‌شود. در واقع همین حالا که صحبت می‌کنیم وضعیت تمامی زباله‌های فضایی بزرگتر از ۱۰ سانتی متر در مدار زمین توسط رادارهای کنترل فضایی آمریکا در حال ردگیری است. در نتیجه اگر چیزی این طور به نظر برسد که قرار است به محدوده ایستگاه وارد شد مسؤولان کنترل پرواز ایستگاه هوستون واقع در مرکز فضایی جانسون ناسا به سرعت از آن باخبر خواهند شد. به این ترتیب اگر پسماند فضایی مورد بحث شانسی بیش از ۱ در ۱۰۰ هزار برای برخورد با ایستگاه داشته باشد، هوستون سریعا با ارسال دستوراتی به کامپیوترهای ISS، مسیر حرکت ایستگاه فضایی را تغییر می‌دهد. ایستگاه فضایی ۴ ژیروسکوپ و پیشرانه دارد که با آنها می‌تواند ارتفاع مداری و چرخش خود را بسته به شرایط تنظیم کند. سرعت متوسط این اقدام برای یک مانور احترازی بین ۰/۵ تا ۱ متر بر ثانیه خواهد بود. اگر چیزی آن قدر دیر تشخص داده شود که بتوان مانور احترازی را انجام داد، فضانوردان باید به سرعت ایستگاه فضایی را به قصد کپسول نجات سایوز تخلیه کرده و در صورت نیاز آماده بازگشت به زمین شوند. آخرین باری که چنین حادثه‌ای رخ داد در سال ۲۰۱۲ بود که خوشبختانه پسماند مورد نظر که قسمتی از ماهواره کازموس ۲۲۵۱ روسی بود از فاصله ۱۰کیلومتری ایستگاه فضایی عبور کرد.
خطراتی دیگر
اما این تنها پسماندهای فضایی نیستند که جان فضانوردان را تهدید می‌کنند. در فضا این تنها تجهیزات مکانیکی هستند که از جان فضانوردان محافظت می‌کنند و خود تکیه بیش از حد موجب می‌شود تا خرابی هر سیستمی بتواند به یک مشکل بزرگ در مدار زمین تبدیل شود. به عنوان مثال اواسط بهار امسال یک راهپیمایی فضایی نیمه کاره رها شد. علت موضوع هم این بود که آب به داخل کلاه فضایی لوکا پارمیتانو فضانورد ایتالیایی نشت کرده بود. او می‌گوید واقعا آب زیادی در چشمان و بینی‌اش جمع شده بود و میزان آن بیشتر هم می‌شد. در فضا چنین حوادثی به سرعت می‌توانند مرگبار شوند. فقط همین قدر تصور کنید که آب معلق در کلاه فضایی او می‌توانست موجب شود تا او به آسانی کیلومترها بالاتر از سطح آب زمین غرق شود. اگر چه او در این حادثه آسیبی ندید؛ اما ناسا تحقیقاتی گسترده‌ای را برای مشخص کردن علت روی دادن این حادثه به راه انداخت. بر اساس حدسیات آب از سیستم خنک‌کننده لباس از طریق سیستم تهویه به کلاه نشت کرده است. در سال ۲۰۰۱ باز هم اتفاق مشابهی رخ داد. این بار آمونیاک از سیستم خنک‌کننده ایستگاه فضایی و از طریق یکی از شیرها هنگامی که دو فضانورد در حال راهپیمایی فضایی بودند نشت کرد. وقتی یکی از دو فضانورد در تلاش برای بستن شیر مربوطه بود لایه‌ای س می‌از آمونیاک به ضخامت ۲/ ۵ سانتی متر روی لباس و کلاه او را پوشاند. همکار او در این بین تلاش کرد تا حد ممکن این لایه را پاک کند. در نهایت او ناچار شد تا زمان تبخیر شدن آمونیاک بیرون ایستگاه فضایی منتظر بماند. زمانی هم که به ایستگاه بازگشتند ناچارا ماسک‌های اکسیژن به صورت داشتند تا سیستم پشتیبانی حیات، باقیمانده آمونیاک را از هوای داخل ایستگاه پاک کند.
آن سوی مرزها
خطرها البته همیشه با بازگشت فضانوردان به فضای داخل ایستگاه یا سفینه فضایی از میان نمی‌روند؛ گاهی حتی بیشتر هم می‌شوند. می‌توان گفت امروزه بزرگترین خطر داخل ایستگاه یا سفینه فضایی آتش سوزی است. رفتار آتش در فضا با زمین بسیار متفاوت است. توجه کنید اینجا خبری از جو نیست و در جاذبه صفر گازهای داغ ناشی از شعله‌های آتش جایی برای بالا رفتن و سرد شدن ندارند. به جای آن به نیمکره‌های سوزانی بدل می‌شوند که رفته رفته بزرگ و بزرگتر می‌شوند اما جایی نمی‌روند. در ۱۹۹۷ حادثه وقوع یک آتش س وزی تقریبا حان فضانوردان را گرفت. حادثه فوق در ایستگاه فضایی میر پس از آن رخ داد که هنگامی که یکی از ساکنان ایستگاه در حال افزودن اکسیژن تحت فشار به هوای ایستگاه بود
جرقهای کوچک شعله‌ای از آتش را به وجود آورد. این آتش کوچک خیلی زود خاموش شد؛ البته نه پیش از آنکه ایستگاه را پر از دود کند. ساکنان میر در آن زمان خیلی خوش شانس بودند که آتش هیچ چیزی را لمس نکرد؛ چرا که در صورت گسترش آتش سوزی خاموش کردن آن در فضا کار آسانی نیست. در ایستگاه فضایی بهترین روش برای مقابله با آتش به جای تلاش برای خاموش کردن آن این است که مطمئن شوید اصلا آتشی روشن نمی‌شود یا در صورت روشن شدن یکی از سه عامل اصلی یعنی سوختش به سرعت تمام می‌شود. این روزها ناسا تمام موادی را که به فضا می‌فرستد آزمایش می‌کند تا از میزان اشتعال پذیری آنها مطمئن شود. به این ترتیب فضانوردان توجیه می‌شوند در کنار مواد مستعد اشتعال، بیشتر مراقب باشند. چون ممکن است جانشان به این موضوع بستگی داشته باشد.
بزرگترین خطرهایی که ایستگاه فضایی را تهدید می‌کند
به آتش زمانی که ماموریت‌های فضایی طولانی می‌شوند زباله‌های دردسر ساز باقیمانده ظروف غذا و لباس‌های کثیف روی هم جمع می‌شود. این زباله‌ها خود به خود با فراهم کردن شرایط ریسک وقوع آتش سوزی را زیاد می‌کنند. ضمن آنکه داغ شدن بیش از حد تجهیزات الکترونیکی یا نقصی در شیرهای اکسیژن هم می‌تواند موجب چنین حادثه‌ای شود.
تشعشعات
در ایستگاه فضایی فضانوردان س طح به مراتب بیشتری از تشعشعات (۱۶۰ میلی سیورت در شش ماه در مقایسه با ۲ | میلی سیورت در طول دو سال روی زمین) را نسبت به روی سطح زمین تحمل می‌کنند. در نتیجه هر چه بیشتر در فضا می‌مانیم تشعشعات به نگرانی جدی‌تری بدل می‌شوند؛ به خصوص که تقریبا باید انتظار هر نوع تشعشع کیهانی را به دور از محافظت جو زمین داشت.
پسماندهای فضایی
با وجود تمامی اقدامات صورت گرفته همچنان خطر خیلی جدی است. مثلا در ۱۹۸۳ یک پیچ تیتانیومی که با سرعت ۴ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کرد با پنجره شاتل چلنجر برخورد کرد و آن را خراش داد. البته همچنان خطر برخورد پسماندهای فضایی یا حتی شهاب سنگهای کوچک در سفری به مریخ به مراتب کمتر از مدار زمین است چون ما هنوز آن طرف‌ها را به هم نریخته‌ایم.
منبع: دانستنیها – مهر 1392
