در فضا رسیدن به وضعیتی مناسب جهت خوابیدن، کار ساده‌ای نیست. عدم وجود نیروی جاذبه باعث می‌شود که تختخواب سفت و خشک نباشد و در نتیجه عضلات بدن نتواند به صورت راحت
نحوه عملکرد کیسه خواب فضایی چگونه است؟
عبارات مهم : آزمایش
به گزارش ایسنا، نبود این نیرو همچنین باعث می شود هنگامی که چشم ها بسته شد، محل خوابیدن فرد، مشخص نباشد. بدن در این حالت، در هوا، به شکل شناور و یا معلق قرار می گیرد و هر آن ممکن است به طور ناخودآگاه و ناخواسته با در و دیوار سفینه برخورد کند. فرد در روی زمین می تواند بدن و یا هر یک از اعضا بدن خود را در خواب به آسانی حرکت دهد و هر وقت که روکش ها(لحاف، پتو یا هر چیز دیگری که در موقع خواب روی بدن قرار گیرد) کنار رود، کمبود آن حس می شود. استفاده از فشار ملایم در طول بدن، حالت آرام بخشی را در خواب به وجود می آورد. این حالت بدن در فضا، اهمیت خاصی دارد. فضانوردان اغلب خود را به در و دیوار می بندند، یا اینکه در گوشه ای چمباتمه می زنند، تا حالت آرام بخشی را جهت خود به وجود آورند.
لزوم ایجاد شرایطی نظیر زمین، جهت خواب فضانوردان، در سال 1983 راه را جهت طراحی و ساخت نخستین کیسه خواب فضایی گشود. فکر مهم در ساخت کیسه خواب، بر این پایه بود که کیسه بتواند فشار فنر مانندی را در طول بدن و اعضا آن، با توجه به تنگی جا و ایمنی، در مدار زمین به وجود آورد. نخستین طرح ها بر مبنای ساخت تشک های بادی بود.
نحوه عملکرد کیسه خواب فضایی چگونه است؟
اصول طرحی که از مباحث اولیه در ساخت این وسیله به دست آمد، نشان می داد که باید کیسه از دو لایه پارچه ای با استفاده از یک سامانه داخلی ساخته شود؛ لایه ای مانند تیوپ لاستیک که بتواند حالت فشار را به وجود آورد. لایه ها باید به اندازه ای باشند که فضانورد بتواند راحت به درون آن برود و یا از آن خارج شود. از آن گذشته این لایه ها باید بتوانند فشار واکنشی متناسب با تغییرات اوضاع بدن را به وجود آورند. نمونه ای از این طرح که آینده نگری می شد بتواند با توجه به اندازه ها و شکل آن، فشار مناسب را در داخل کیسه به وجود آورد، در 28 اکتبر سال 1984 روی کاغذ آمد. بعد از آماده شدن نقشه، نمونه ساخته شد و برش پارچه ها و دوخت آن نیز انجام گرفت. در این نمونه از نوعی لاستیک به عنوان عامل ایجاد کننده فشار، استفاده شد. نتیجه نهایی کاملاً مایوس کننده بود و یکی از دلایل این شکست، انعطاف پذیری بیش از حد لاستیک بود، ولی کار ادامه یافت.
برای رسیدن به نتیجه مثبت از مراکز تحقیقاتی نساجی و تولیدکنندگان این رشته، تقاضای کمک شد. آنها که قبلاً موفق شده است بودند مواد نساجی مورد نیاز «آزمایشگاه فضایی اسکای لب» را بسازند، این بار نیز ظرف مدت کوتاهی، موفق شدند نمونه ای از طرح سفارش داده شده است را بسازند. این اقدام آنها در موفقیت نهایی طرح، اثر بسزایی داشت. پرسشها کار با مواد چندبعدی و قابل انعطاف، جهت زیاد دست اندرکاران طرح، تازه و ناآشنا بود، لیکن مهندسان فضایی زیاد با مواد سبک وزن مانند آلومینیوم، فیبرهای کربنی و… کار می کنند.
در فضا رسیدن به وضعیتی مناسب جهت خوابیدن، کار ساده‌ای نیست. عدم وجود نیروی جاذبه باعث می‌شود که تختخواب سفت و خشک نباشد و در نتیجه عضلات بدن نتواند به صورت راحت
کیسه خواب و طرح آن، چندین بار مورد اصلاح قرار داده شد تا به شکل نهایی در آمد. از روزی که نخستین طرح روی کاغذ کشیده شد، تا روزی که طرح نهایی و قابل قبول آماده گردید، شش ماه طول کشید. یکی از عمده ترین مشکلات، گزینش قطعات و مواد مناسب بود. از همان ابتدا نوعی پارچه جهت روکش گزینش گردید که توانایی تبادل هوا را داشت و ضمناً غیرقابل اشتعال بود. گزینش دریچه ها و لوله هوا نیز مسئله می نمود. بعد از جستجو و آزمایش های بسیار، لوله پلاستیکی آتش نشانی با قطر 9 سانتی متر، به علت سختی، قدرت و سهولت در تولید و ایجاد فشار مناسب، به عنوان لوله تامین کننده هوای داخل کیسه، گزینش شد. یکی دیگر از مشکلات، یافتن چسب قابل انعطافی بود که در طول ماموریت و با توجه به باد شدن و خالی شدن کیسه دوام آورده، از هم باز نشود. گزینش دریچه های ورودی و خروجی هوا نیز سخت به نظر می رسید.
سخت افزارهایی که معمولاً در رشته فضانوردی مورد استفاده قرار می گیرند سنگین و پیچیده اند، به همین جهت طراحان کیسه خواب، به سراغ قطعات مورد مصرف در رشته پزشکی و آزمایشگاه های شیمی رفتند و معلوم شد دریچه هایی که در دستگاه اندازه گیری فشار خون به کار می روند، از لحاظ جرم و وزن بسیار مناسبند و گذشته از برخورداری از شاخصه های فنی، قیمت آنها نیز مناسب است.
نحوه عملکرد کیسه خواب فضایی چگونه است؟
این دریچه ها با استفاده از یک ساچمه لاستیکی، به فضانوردان این امکان را می دهد که با تنظیم فشارهای مختلف، عالی ترین حالت را گزینش کنند. تنها مشکلی که در راه استفاده از این دریچه ها وجود داشت، تنظیم میزان عبور جریان هوا و به دست آوردن وقت مناسبی جهت پر و خالی شدن آن بود. این مسئله نیز با استفاده از یک فنر که با برق کار می کرد، حل شد. نمونه نهایی را در مه 1985 آزمایش کردند. این کیسه خواب با همه ملحقات آن از قبیل پمپ ها، بندها و محفظه مخصوص سر، وزنی برابر با دو کیلوگرم پیدا کرد. این کیسه خواب بدیع و جالب فضایی در 10 فوریه 1987 با درخواست اسا به نام طراحان آن به ثبت رسید. امتیاز به ثبت رسیده، مشمول بر طیف وسیعی از انواع کیسه خواب «با فشار برگردان» و «نیروی جاذبه صفر» است.
آزمایش کیسه خواب در فضا
کیسه خواب فضانوردان محصول اسا در دو ماموریت فضایی مورد آزمایش قرار گرفت: ماموریت آزمایشگاه فضایی آلمان به نام «دی-1» از 30 اکتبر تا 6 نوامبر سال 1985 و ماموریت ایستگاه میر شوروی از 22 ژوئیه تا 29 دسامبر 1987. ووب اوکلز یکی از دانشمندان فضانورد عضو گروه خدمه دی-1 یکی از کیسه خواب ها را به عنوان وسیله شخصی همراه خود به فضا برد و آن را در یکی از کمدهای فوقانی آزمایشگاه فضایی جای داد. (فضانوردان مجاز بودند در وقت های اضافی خود آزمایش های دلخواهی را انجام دهند) اگر چه کیسه خواب به عنوان یک تجربه شخصی به فضا برده شد، ولی همین کیسه خواب در طول ماموریت دی-1 که فضانوردان گرفتار مسئله کمبود جای خواب شده است بودند، به کمک آنها آمد.
در فضا رسیدن به وضعیتی مناسب جهت خوابیدن، کار ساده‌ای نیست. عدم وجود نیروی جاذبه باعث می‌شود که تختخواب سفت و خشک نباشد و در نتیجه عضلات بدن نتواند به صورت راحت
در سفینه جهت گروه هشت نفره، فقط چهار محل خواب بود. شش نفر از اعضای گروه در دو تیم سه نفره و در نوبت های دوازده ساعته کار می کردند و سومین دانشمند فضانورد در یک نوبت چرخشی کار می کرد. از آنجا که یکی از محل های خواب بطور دائمی جهت فرمانده شاتل در نظر گرفته می شود، سه فضانورد دانشمند مجبور بودند یک محل خواب را بین خود تقسیم کنند. در این جا بود که کیسه خواب اسا، محل خواب اضافی را در طول پرواز فراهم ساخت.
ووب اوکلز در گزارش های پرواز دی-1 چنین می نویسد: «بعد از آخر یک روز طولانی و پر کار، تصمیم به استراحت گرفتم. در عین حال باید محل کار خود را جهت جلوگیری از تداخل با نوبت بعدی، ترک می کردم. کیسه خواب را برداشتم و در جستجوی محلی جهت خواب بر آمدم. اطاقک مخصوص ورود به بخش باربری، محل تاریک و نسبتاً ساکتی هست. باد کردن کیسه خواب کار راحت ای بود. بعد از باد کردن، آن را به دیوار جلویی بستم و سرم را نزدیک دریچه بالایی قرار دادم و شش ساعت به آسانی خوابیدم. کیسه بسیار عالی بود و می توانستم به آسانی درون آن حرکت کنم. سرم را روی لوله لاستیکی گذاشتم، درست مثل اینکه بالشی زیر سر گذاشته باشم. قبل از شروع پرواز من و «راینهارد فورد» موافقت کرده بودیم که به طور نوبتی کیسه و تختخواب را با هم عوض کنیم ولی من در سومین شب، فقط یک بار از محل خواب سفینه استفاده کردم.«
نحوه عملکرد کیسه خواب فضایی چگونه است؟
دیگر فضانوردان نیز آن را آزمایش کردند. نتیجه بسیار موفقیت آمیز بود. براساس تجربیات فضانوردان، چند پیشنهاد اصلاحی مطرح شد، مانند: سوراخ تهویه بالای لوله هوایی و یک بند که هر دو لوله هوا را جهت ایجاد فشار، در زیر به هم وصل کند.
کیسه خواب فضایی بعداً به یک هیئت روسی نیز نشان داده شد. در این هیئت «الکساندر الکساندروف» فضانورد شوروی نیز حضور داشت و علاقه خاصی نسبت به کیسه خواب ابراز کرد. متعاقباً یک نمونه از کیسه خواب به مسکو فرستاده شد. بعدها قرار شد کیسه خواب در ایستگاه فضایی میر مورد استفاده و آزمایش قرار بگیرد.
الکساندروف، در طول اقامت خود در ایستگاه میر، 12 ژوئیه تا 29 دسامبر 1986 کیسه خواب را مورد آزمایش قرار داد. نتیجه مثبت بود. طی این آزمایش مشخص شد که روکش سفت کیسه خواب گرمای بدن را به خوبی حفظ می کند و انسان احساس می کند در منزل خودش خوابیده است و در مجموع به اثبات رسیدن کیسه خواب می تواند در ایستگاه های فضایی مورد استفاده قرار گیرد.
آزمایش هایی که روی کیسه خواب اسا به عمل آمد و نتایجی که در طول ماموریت های میر و دی-1 به دست آمد، بسیار امیدوار کننده بود و به روشنی نشان داد که با تکمیل آن می توان در ماموریت های فضایی یک کیسه خواب بسیار مناسب همراه داشت.
واژه های کلیدی: آزمایش | استفاده | آزمایشگاه | اخبار علمی و آموزشی
دانلود فایل ها
توجه: ممکن است تمام لینک های دانلود به دستور مقام قضایی حذف شده باشد...
