Engineer Airospace
20th July 2014, 11:03 AM
کاوشگر فضایی عبارت است از محموله علمی‌ـ‌پژوهشی که به وسیله یک پرتاب‌کننده به فضا انتقال می‌یابد و ضمن ارسال و مخابره نتایج، در بازگشت به زمین، بازیابی و نتایج آزمایش‌های علمی و تحقیقاتی از آن استخراج می‌شود. کاوشگر فضایی عبارت است از محموله علمی‌ـ‌پژوهشی که به وسیله یک پرتاب‌کننده به فضا انتقال می‌یابد و ضمن ارسال و مخابره نتایج، در بازگشت به زمین، بازیابی و نتایج آزمایش‌های علمی و تحقیقاتی از آن استخراج می‌شود.
امروزه کاوشگرها به عنوان بستر توسعه فن‌آوری فضایی شناخته می‌شوند و با در نظر گرفتن هزینه کم کاربرد وسیعی در عرصه مطالعات فضایی دارند. در ابتدا از این گاوشگر‌ها برای بررسی و مطالعه رفتار حیوانات کوچک در فضا، حمل دوربین‌های عکاسی به ارتفاع بالا، حمل فشارسنج و دماسنج برای اندازه‌گیری شرایط جوی، کاوش در زمینه‌های مختلف علمی مانند تابش، بسامد شهاب‌سنگ‌های خرد، ساختمان اتمسفر، اطلاعات ورود مجدد موشک و ... کمک گرفته می‌شد. در حال حاضر استفاده از این نوع کاوشگرها اهمیت خاصی دارد زیرا این سیستم‌ها محدوده ارتفاعی ۵۰ تا ۲۰۰ کیلومتری سطح زمین را کاوش می‌کنند که هواپیماها، بالن‌ها و فضاپیماها نمی‌توانند برای مدت طولانی به تحقیق و بررسی آنها بپردازند.
کاوشگرها عمدتاً از دو بخش حامل (پرتاب‌کننده) یا سیستم پیشرانش و محموله تشکیل می‌شوند. وظیفه حامل تأمین نیروی رانش کافی برای رسیدن محموله به ارتفاع مورد نظر است. محموله کاوشگر که بر اساس تعریف یک وسیله فضایی زیرمداری محسوب می‌شود با کمک نیروی موتور در یک مسیر به شکل u وارونه قرار می‌گیرد. این محموله بعد از خروج از جو غلیظ و جدا شدن از حامل تا ارتفاع اوج بالا می‌رود و تا پیش از بازگشت به جو شرایط بی‌وزنی را تجربه می‌کند. اطلاعات علمی این کاوشگرها به وسیله ارتباطات تله‌متری جمع‌آوری شده و به مراکز زمینی ارسال می‌شود. در بسیاری از موارد، محموله با چتر نجات به زمین باز می‌گردد تا بتوان مجدداً از آن استفاده کرد.
محموله سهم عمده‌ای در اجرای مأموریت تحقیقاتی کاوشگر دارد. این بخش شامل وسایل و تجهیزات مربوط به آزمایش، ارسال اطلاعات، کنترل، و نظارت مراحل مختلف پرواز است. بسته به اهداف مأموریت برای کاوشگر، محموله به ماژول‌های آزمایشگر مناسب مجهز می‌شود. محموله‌ها می‌توانند کاربردهای گوناگونی داشته باشند. شایان ذکر است که مأموریت کاوشگرها صلح‌آمیزند و می‌توان آنها را به ۶ گروه عمده به شرح زیر تقسیم کرد:
مطالعات اتمسفر و لایه‌های بالای جو: مطالعات هواشناسی و داده‌برداری از لایه‌های مختلف اتمسفر، بررسی شفق قطبی و ...
اقلیم فضا: پرتوهای کیهانی، پرتو ایکس، ماورای بنفش، مادون قرمز و ...
کیهان‌شناسی و اخترفیزیک: رصد خورشید، بررسی کسوف و ...
مطالعات زیست‌فضایی: پرتاب موجودات زنده (گربه، موش صحرایی، میمون و ...)
توسعه زیرساخت‌های فضایی: فناوری ورود به جو، بازیابی، کنترل و ناوبری و ...
مطالعات جاذبه صفر ...
کاوشگرها از مزایای گوناگونی همچون سادگی، هزینه کم، دسترسی آسان و ماهیت بهره‌برداری آموزشی و پژوهشی برخوردارند. به دلیل اهمیت این کاوشگرها و همچنین جنبه‌های متعدد برای پیشرفت و توسعه در زمینه‌هایی همانند ساماندهی و کنترل مأموریت، طراحی و ساخت محموله، وسایل پرتاب، سیستم‌های بازیابی، سیستم‌های کنترل وضعیت، عملکردهای محدوده پرتاب، ردیابی، کسب اطلاعات و تحلیل آنها، مراکز متعددی در جهان برای ساخت و پرتاب کاوشگرها به وجود آمده‌اند.
امروزه کشورهای زیادی از جمله سوئد، فرانسه، ایتالیا، اسپانیا، سوئیس، انگلستان، کانادا، هند، ژاپن، کره جنوبی و امریکا در زمینه ساخت و پرتاب و به‌کارگیری کاوشگرها تلاش می‌کنند.
امروزه کاوشگرها به عنوان بستر توسعه فن‌آوری فضایی شناخته می‌شوند و با در نظر گرفتن هزینه کم کاربرد وسیعی در عرصه مطالعات فضایی دارند. در ابتدا از این گاوشگر‌ها برای بررسی و مطالعه رفتار حیوانات کوچک در فضا، حمل دوربین‌های عکاسی به ارتفاع بالا، حمل فشارسنج و دماسنج برای اندازه‌گیری شرایط جوی، کاوش در زمینه‌های مختلف علمی مانند تابش، بسامد شهاب‌سنگ‌های خرد، ساختمان اتمسفر، اطلاعات ورود مجدد موشک و ... کمک گرفته می‌شد. در حال حاضر استفاده از این نوع کاوشگرها اهمیت خاصی دارد زیرا این سیستم‌ها محدوده ارتفاعی ۵۰ تا ۲۰۰ کیلومتری سطح زمین را کاوش می‌کنند که هواپیماها، بالن‌ها و فضاپیماها نمی‌توانند برای مدت طولانی به تحقیق و بررسی آنها بپردازند.
کاوشگرها عمدتاً از دو بخش حامل (پرتاب‌کننده) یا سیستم پیشرانش و محموله تشکیل می‌شوند. وظیفه حامل تأمین نیروی رانش کافی برای رسیدن محموله به ارتفاع مورد نظر است. محموله کاوشگر که بر اساس تعریف یک وسیله فضایی زیرمداری محسوب می‌شود با کمک نیروی موتور در یک مسیر به شکل u وارونه قرار می‌گیرد. این محموله بعد از خروج از جو غلیظ و جدا شدن از حامل تا ارتفاع اوج بالا می‌رود و تا پیش از بازگشت به جو شرایط بی‌وزنی را تجربه می‌کند. اطلاعات علمی این کاوشگرها به وسیله ارتباطات تله‌متری جمع‌آوری شده و به مراکز زمینی ارسال می‌شود. در بسیاری از موارد، محموله با چتر نجات به زمین باز می‌گردد تا بتوان مجدداً از آن استفاده کرد.
محموله سهم عمده‌ای در اجرای مأموریت تحقیقاتی کاوشگر دارد. این بخش شامل وسایل و تجهیزات مربوط به آزمایش، ارسال اطلاعات، کنترل، و نظارت مراحل مختلف پرواز است. بسته به اهداف مأموریت برای کاوشگر، محموله به ماژول‌های آزمایشگر مناسب مجهز می‌شود. محموله‌ها می‌توانند کاربردهای گوناگونی داشته باشند. شایان ذکر است که مأموریت کاوشگرها صلح‌آمیزند و می‌توان آنها را به ۶ گروه عمده به شرح زیر تقسیم کرد:
مطالعات اتمسفر و لایه‌های بالای جو: مطالعات هواشناسی و داده‌برداری از لایه‌های مختلف اتمسفر، بررسی شفق قطبی و ...
اقلیم فضا: پرتوهای کیهانی، پرتو ایکس، ماورای بنفش، مادون قرمز و ...
کیهان‌شناسی و اخترفیزیک: رصد خورشید، بررسی کسوف و ...
مطالعات زیست‌فضایی: پرتاب موجودات زنده (گربه، موش صحرایی، میمون و ...)
توسعه زیرساخت‌های فضایی: فناوری ورود به جو، بازیابی، کنترل و ناوبری و ...
مطالعات جاذبه صفر ...
کاوشگرها از مزایای گوناگونی همچون سادگی، هزینه کم، دسترسی آسان و ماهیت بهره‌برداری آموزشی و پژوهشی برخوردارند. به دلیل اهمیت این کاوشگرها و همچنین جنبه‌های متعدد برای پیشرفت و توسعه در زمینه‌هایی همانند ساماندهی و کنترل مأموریت، طراحی و ساخت محموله، وسایل پرتاب، سیستم‌های بازیابی، سیستم‌های کنترل وضعیت، عملکردهای محدوده پرتاب، ردیابی، کسب اطلاعات و تحلیل آنها، مراکز متعددی در جهان برای ساخت و پرتاب کاوشگرها به وجود آمده‌اند.
امروزه کشورهای زیادی از جمله سوئد، فرانسه، ایتالیا، اسپانیا، سوئیس، انگلستان، کانادا، هند، ژاپن، کره جنوبی و امریکا در زمینه ساخت و پرتاب و به‌کارگیری کاوشگرها تلاش می‌کنند.