ایستگاه فضایی میر (به معنای «صلح» یا «جهان») اولین ایستگاه فضایی دائمی تاریخ بشر بود که از سال ۱۹۸۶ تا ۲۰۰۱ به مدت پانزده سال کامل در مدار زمین فعالیت داشت. این سازه عظیم در ارتفاع متوسط ۳۵۰ تا ۴۰۰ کیلومتری زمین قرار گرفت و در اوج گسترش خود به وزن ۱۴۳ تن رسید. ماژول اصلی در ۲۰ فوریه ۱۹۸۶ با موشک سنگین پروتون از پایگاه بایکونور پرتاب شد و تا ۲۳ مارس ۲۰۰۱ که به صورت کنترلشده از مدار خارج گردید، میزبان ۱۰۴ فضانورد از ۱۲ کشور مختلف بود. ایستگاه فضایی میر نه تنها نماد قدرت فضایی شوروی در اوج جنگ سرد، بلکه بزرگترین آزمایشگاه زنده برای زندگی و کار طولانیمدت انسان در فضا به شمار میرفت.
این ایستگاه در آغاز تنها برای پنج سال طراحی شده بود، اما به دلیل معماری هوشمندانه، تعمیرات خلاقانه و اراده آهنین فضانوردان و مهندسان، سه برابر بیشتر از عمر پیشبینیشده به فعالیت پرداخت. در مجموع ۵۵۱۲ روز حضور بیوقفه انسان در آن ثبت شد و تمام تجربیات پزشکی، فنی و روانشناختی بهدستآمده از میر، پایه و اساس طراحی ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) شد. میر به جهان ثابت کرد که انسان میتواند سالها دور از زمین زندگی کند، کار علمی انجام دهد، غذا بکارد و حتی حیوان پرورش دهد بدون اینکه سلامت جسمی و روانیاش به طور غیرقابل بازگشت آسیب ببیند.
مشخصات ایستگاه فضایی میر (Mir Space Station):
| مشخصات | اطلاعات |
|---|---|
| نام | ایستگاه فضایی میر (Mir) |
| کشور سازنده | اتحاد جماهیر شوروی (سپس روسیه) |
| نوع سازه | ایستگاه فضایی ماژولار سرنشیندار |
| تاریخ پرتاب اولین ماژول | ۲۰ فوریه ۱۹۸۶ |
| تاریخ پایان مأموریت | ۲۳ مارس ۲۰۰۱ (ورود کنترلشده به جو زمین) |
| تعداد ماژولها | ۷ ماژول اصلی |
| طول کل سازه | حدود 19 متر |
| وزن کل | بیش از 130 تُن |
| حجم قابل استفاده داخلی | حدود 350 متر مکعب |
| ارتفاع مدار | حدود 354 کیلومتر از سطح زمین (متغیر) |
| سرعت مداری | تقریباً 27,700 کیلومتر بر ساعت |
| مدت گردش به دور زمین | حدود 92 دقیقه |
| ظرفیت خدمه | حداکثر 6 فضانورد |
| مهمترین مأموریتها | پژوهشهای علمی، همکاری بینالمللی، آزمایش فناوریهای طولانیمدت فضایی |
فناوریهای نوآورانه بهکاررفته در ایستگاه فضایی میر
میر پر از فناوریهای پیشرو بود که بسیاری از آنها برای اولین بار در تاریخ فضانوردی عملیاتی شدند. مهمترین نوآوری، معماری ماژولار بود؛ یعنی به جای ساخت یک سازه یکتکه عظیم، ایستگاه از ماژولهای مستقل تشکیل میشد که هر کدام جداگانه پرتاب و در مدار به یکدیگر متصل میشدند. این روش امکان گسترش تدریجی، تعمیر و حتی تعویض بخشها را فراهم کرد. سیستم تولید اکسیژن الکترولیزی «الکترون»، سیستم بازیافت آب از ادرار و رطوبت تنفسی «اسآر وی-ک» با بازدهی بیش از ۹۰ درصد، کورههای رشد کریستال در خلأ و گلخانه کوچک «سوت» از دیگر فناوریهای انقلابی بودند.
برای نخستین بار از ژیروسکوپهای کنترل گشتاور (CMG) به جای صرف سوخت برای حفظ وضعیت استفاده شد، پنلهای خورشیدی متحرک با قابلیت چرخش خودکار طراحی شدند و سیستم کنترل حرارتی با گردش مایع خنککننده در لولههای خارجی به کار گرفته شد. تقریباً تمام این فناوریها بعداً با بهبود در ایستگاه بینالمللی به کار رفتند و میر به عنوان آزمایشگاه واقعی فناوریهای آینده فضانوردی شناخته میشود.
رکوردهای جهانی ثبتشده در ایستگاه میر
ایستگاه فضایی میر صاحب چندین رکورد جهانی است که برخی هنوز پابرجاست: طولانیترین اقامت تکنفره با ۴۳۷ روز و ۱۸ ساعت توسط والری پولیاکوف (۱۹۹۴–۱۹۹۵)، بیشترین مجموع روزهای حضور انسان در یک ایستگاه (بیش از ۱۲۴۴۰ نفر-روز)، بیشترین تعداد راهپیمایی فضایی از یک ایستگاه (۷۸ بار)، اولین کشت کامل گندم از دانه تا دانه در فضا (۱۹۹۶)، اولین جراحی در مدارگرد (۱۹۹۱)، و اولین تولد حیوان در فضا (جوجه بلدرچین ۱۹۹۰). همچنین النا کونداکوا با ۱۶۹ روز اقامت پیاپی در سال ۱۹۹۴–۱۹۹۵ رکورد طولانیترین مأموریت یک زن را ثبت کرد که تا سالها دستنخورده ماند.
چرا ایستگاه میر سقوط کرد؟
این سازه هرگز به معنای واقعی «سقوط» نکرد؛ بلکه در ۲۳ مارس ۲۰۰۱ به صورت کاملاً برنامهریزیشده و کنترلشده از مدار خارج شد. دلیل اصلی، هزینه سرسامآور نگهداری پس از فروپاشی شوروی بود؛ سالانه حدود ۲۲۰ تا ۲۵۰ میلیون دلار بودجه نیاز داشت که روسیه در دهه ۱۹۹۰ قادر به تأمین آن نبود. پس از آغاز پروژه ایستگاه بینالمللی، مسکو تصمیم گرفت منابع مالی و انسانی خود را به ISS منتقل کند. در سال ۲۰۰۰ شرکت خصوصی MirCorp سعی کرد با فروش بلیت گردشگری فضایی (از جمله دنیس تیتو) ایستگاه را نجات دهد، اما مذاکرات با شکست مواجه شد.
در نهایت با سه مانور کاهش مدار توسط فضاپیمای باری پیشرفت ام۱-۵، ایستگاه به جو وارد شد و قطعات باقیمانده در منطقه امن اقیانوس آرام جنوبی (نقطه نمو) در عمق بیش از ۴۰۰۰ متری آرام گرفتند. این عملیات یکی از دقیقترین و ایمنترین خروج از مدارهای تاریخ فضانوردی بود.
معماری ماژولار و اجزای اصلی ایستگاه فضایی میر
- ماژول اصلی (۱۹۸۶) – قلب ایستگاه، مرکز کنترل و محل زندگی اولیه
- کوانت (۱۹۸۷) – آزمایشگاه اخترفیزیک و رصد کیهانی
- کوانت-۲ (۱۹۸۹) – دارای دوش، توالت اضافی و دروازه خروج برای راهپیمایی
- کریستال (۱۹۹۰) – فناوری مواد، زیستفناوری و محل اتصال شاتل آمریکایی
- اسپکتر (۱۹۹۵) – رصد زمین، جو و پزشکی فضایی
- پریرودا (۱۹۹۶) – سنجش از دور و آزمایشهای زیستمحیطی
- ماژول اتصال مخصوص شاتل (Docking Module – ۱۹۹۵)
هر ماژول جداگانه پرتاب و با بازوی رباتیک یا راهپیمایی فضایی متصل میشد. این معماری امکان گسترش تدریجی تا وزن نهایی ۱۴۳ تن را فراهم کرد و الگوی اصلی ایستگاه بینالمللی شد.
نحوه اتصال ماژولهای کوانت و اسپکتر
اتصال ماژول کوانت در نوامبر ۱۹۸۷ با سیستم APAS-89 به پورت جلویی ماژول اصلی انجام شد. اما اتصال اسپکتر به دلیل وزن ۱۹/۶ تنی و محدودیتهای فضایی بسیار پیچیده بود؛ ابتدا به پورت پایینی متصل شد، سپس در عملیاتی بسیار خطرناک و طولانی با بازوی رباتیک ۱۷ متری به پورت جانبی منتقل گردید. این جابهجایی بیش از ۱۰ ساعت راهپیمایی فضایی نیاز داشت و یکی از سختترین مانورهای تاریخ فضانوردی به شمار میرود. ماژول کریستال نیز ابتدا به پورت جلویی متصل شد، سپس برای باز کردن مسیر شاتل آمریکایی به کنار منتقل گردید. تمام این جابهجاییها با دقت میلیمتری و بدون کوچکترین برخورد انجام شد.
سیستمهای کنترل، هدایت و پشتیبانی حیاتی
کنترل وضعیت ایستگاه فضایی میر با ترکیبی از ژیروسکوپهای کنترل گشتاور، پیشرانهای کوچک و چرخهای واکنشی انجام میشد تا مصرف سوخت به حداقل برسد. پشتیبانی حیاتی شامل سیستم تولید اکسیژن الکترولیزی «الکترون-ویام»، بازیافت ۹۰ درصد آب از ادرار و رطوبت تنفسی با «اسآر وی-ک»، و فیلترهای لیتیوم هیدروکسید برای حذف دیاکسید کربن بود. دما بین ۱۸ تا ۲۸ درجه سانتیگراد و رطوبت ۳۰ تا ۷۰ درصد نگه داشته میشد. در سالهای آخر به دلیل خرابیهای مکرر، فضانوردان گاهی مجبور بودند به صورت دستی و با روشهای ابتکاری سیستمها را راهاندازی کنند.
همکاری روسیه و آمریکا در پروژه Shuttle–Mir
برنامه شاتل–میر (۱۹۹۴–۱۹۹۸) نخستین همکاری بزرگ فضایی روسیه و آمریکا پس از جنگ سرد بود. در مجموع ۹ پرواز شاتل فضایی (۷ بار آتلانتیس، یک بار دیسکاوری و یک بار اندور) به میر متصل شدند و ۴۴ فضانورد آمریکایی بیش از ۸۰۰ روز در ایستگاه روسی اقامت کردند. نورمن تاگارد در سال ۱۹۹۵ اولین آمریکایی بود که با سایوز به میر رفت و ۱۱۵ روز ماند. این برنامه نه تنها اعتمادسازی سیاسی ایجاد کرد، بلکه فناوریهای دو طرف را با هم ادغام کرد و راه را برای ساخت ISS هموار ساخت.
بیش از ۲۳۵۰۰ آزمایش در زمینههای زیستفناوری، پزشکی فضایی، علم مواد، اخترفیزیک و سنجش از دور در میر انجام شد. کشت کامل گندم، پرورش بلدرچین و تولید تخم، رشد کریستالهای پروتئینی با خلوص بسیار بالا، مطالعه تأثیر بیوزنی بر سیستم ایمنی، قلب و استخوانها، و آزمایشهای روانشناختی برای مأموریتهای چندساله به مریخ از مهمترینها بودند. نتایج این آزمایشها هنوز هم در مقالات علمی ناسا و آژانس فضایی اروپا مورد استناد قرار میگیرند.
فناوریهای ارتباطی و مخابراتی مورد استفاده
ایستگاه فضایی میر از سیستم مخابراتی «رگاتا» با آنتنهای فرکانس S و Ku استفاده میکرد. ارتباط صوتی و تصویری زنده با مرکز کنترل مسکو از طریق ماهوارههای سری گوریزونت و لوچ انجام میشد. در دوران همکاری با آمریکا، از ماهوارههای ناسا (TDRS) نیز استفاده شد. سرعت انتقال داده در بهترین حالت به ۱۲۸ کیلوبیت بر ثانیه میرسید و فضانوردان میتوانستند با خانوادههایشان ویدئوکنفرانس داشته باشند.
در سالهای آخر، ایستگاه با مشکلات جدی روبهرو شد. نشتی مایع خنککننده گلیکول، خرابی ژیروسکوپها، قطع مکرر برق، نفوذ گرد و غبار به داخل کابینها و رشد قارچ روی دیوارهها. فضانوردان صدها ساعت راهپیمایی فضایی برای تعویض پنلهای خورشیدی، تعمیر آنتنها و بستن نشتیها انجام دادند. بسیاری از تعمیرات با ابزارهای ابتکاری و حتی نوار چسب مخصوص فضایی صورت گرفت.
حوادث بزرگ: آتشسوزی ۱۹۹۷ و برخورد Progress
در ۲۳ فوریه ۱۹۹۷ یک سیلندر اکسیژن جامد در ماژول کوانت آتش گرفت و دود غلیظ کل ایستگاه میر را پر کرد؛ خدمه با ماسکهای اضطراری نجات یافتند. در ۲۵ ژوئن همان سال، فضاپیمای باری بدون سرنشین Progress M-34 به ماژول اسپکتر برخورد کرد، سوراخی بزرگ ایجاد کرد و ۴۰ درصد برق ایستگاه را قطع نمود. خدمه با تلاش شبانهروزی و راهپیماییهای متعدد، ایستگاه را نجات دادند.
در سالهای پایانی، دما گاهی به ۳۲ درجه میرسید، رطوبت بالا بود، بوی نامطبوع، سر و صدای دائم پمپها و فنها، خرابی مکرر توالت، کمبود مواد غذایی تازه و حتی استفاده از غذای تاریخگذشته، زندگی را بسیار سخت کرده بود. فضانوردان گاهی هفتهها لباس عوض نمیکردند و حمام واقعی نداشتند. با این حال، روحیه بالای خدمه و حس ماموریت تاریخی، آنها را سرپا نگه داشت.
رکوردهای اقامت طولانیمدت در مدار زمین
والری پولیاکوف با ۴۳۷ روز و ۱۸ ساعت در سالهای ۱۹۹۴–۱۹۹۵ طولانیترین اقامت تکنفره را دارد. سرگئی آودیف با مجموع ۷۴۷ روز در سه مأموریت، رکورد مجموع اقامت را دارد. ۲۸ فضانورد بیش از شش ماه در میر ماندند و نتایج پزشکی این اقامتها هنوز مرجع اصلی برای مأموریتهای آینده به مریخ است.
۹ شاتل آمریکایی (آتلانتیس هفت بار، دیسکاوری و اندور هر کدام یک بار) به ماژول اتصال کریستال متصل شدند. طولانیترین اتصال ۱۰ روز طول کشید. در مجموع بیش از یک تن تجهیزات آمریکایی به ایستگاه منتقل و بالعکس زبالهها به زمین بازگردانده شد. تقریباً تمام فناوریهای پشتیبانی حیاتی، سیستمهای بازیافت آب و اکسیژن، معماری ماژولار، کنترل حرارتی، تجربیات پزشکی و روانشناختی میر مستقیماً در ISS استفاده شد. بدون دادههای میر، ساخت ایستگاه بینالمللی بسیار پرهزینهتر، طولانیتر و خطرناکتر میشد. بسیاری از مهندسان فعلی ISS، تجربه اول خود را در ایستگاه فضایی میر کسب کردند.
روند خروج از مدار و سقوط کنترلشده ایستگاه فضایی میر
خروج از مدار در سه مرحله انجام شد. در مارس ۲۰۰۱ فضاپیمای پیشرفت ام۱-۵ به ایستگاه متصل شد و سه بار موتورهای خود را روشن کرد تا مدار را کاهش دهد. در ۲۳ مارس ساعت ۰۵:۵۹ به وقت جهانی، ایستگاه میر وارد جو شد و در عرض چند دقیقه متلاشی گردید. بیش از ۱۵۰۰ قطعه بزرگتر در منطقه امن اقیانوس آرام جنوبی سقوط کردند. آخرین سیگنال رادیویی میر ساعت ۰۸:۵۹:۳۹ به وقت مسکو دریافت شد و پرونده یکی از بزرگترین دستاوردهای تاریخ فضانوردی بسته شد.
