به یاد بوران، همزاد روسی شاتل‌های آمریکایی

۲۵ سال پیش، شاتل فضایی اتحاد جماهیر شوروی، «بوران» (Buran)، برای انجام دادن اولین ماموریت‌اش در خفای کامل به فضا پرتاب شد. این اولین و آخرین پرواز این سفینه در فضا بود، چون این برنامه‌ی فضایی در سال ۱۹۹۳، پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، متوقف شد. بوران در سال ۲۰۰۲، زمانی که سقف آشیانه‌اش در «پایگاه فضایی بایکونور» (Baikonur Cosmodrome) فرو ریخت، از بین رفت.

بوران

هدف از ساخت بوران، که به دست «گلب لوزینو-لوزینسکی» (Gleb Lozino-Lozinskiy)، طراح ارشد «سازمان غیرانتفاعی مولنیا» (NPO Molniya)، طراحی شده بود، رقابت با شاتل فضایی ایالات متحده بود. شوروی بر این باور بود که شاتل ایالات متحده نقشی کلیدی در بلندپروازی‌های نظامی آمریکا داشت و از این واهمه داشت که آمریکایی‌ها بتوانند از این سیستم برای ارسال محموله‌های هسته‌ای به درون خاک شوروی استفاده کنند. به این ترتیب، بوران نقش یک دارایی نظامی را برای شوروی ایفا می‌کرد. همین مساله باعث شد که این برنامه‌ی فضایی جزو اطلاعات محرمانه طبقه‌بندی شود. هم‌زمان با عمومی شدن برنامه‌ی شاتل ایالات متحده، شرکت روسی «آر‌کی‌کی انرژیا» (RKK Energia) مدیریت پاسخگویی بوران را از سال ۱۹۷۴، تحت برنامه‌ی «سیستم فضایی قابل استفاده‌ی مجدد» (Reusable Space System – MKS)، بر عهده گرفت.

هدف از ساخت بوران رقابت با شاتل فضایی ایالات متحده بود

وظیفه‌ی مهندسان شوروی ساخت رقیبی برای شاتل ایالات متحده بود. این باعث شد که توانایی‌ها و طراحی شاتل ایالات متحده مبنایی برای ساخت بوران قرار بگیرد و در نتیجه این دو مدارگرد از حیث ظاهر بسیار شبیه به یک‌دیگر بودند. با این حال، تفاوت‌های عمده‌ای بین این دو وجود داشت، به خصوص در قسمت «پیش‌رانش». از آن‌جا که روس‌ها در طراحی موتورهای «راکت جامد» (Solid Rocket) بزرگ از ایالات متحده عقب افتاده بودند، در همان مراحل ابتدایی تصمیم گرفتند که از پیش‌رانش مایع برای بلند کردن سفینه‌‌شان از سکوی پرتاب استفاده کنند. با این حال، تصمیم شوروی برای قرار دادن موتورهای اصلی روی مخزن خارجی، به جای قرار دادن آن‌ها روی مدارگرد، از کمبود تجربه‌ی روس‌ها در کار کردن با «اکسیژن مایع\هیدروژن مایع» (LOX/LH2) نشات می‌گرفت. روس‌ها برخلاف آمریکایی‌ها که موتورهای RL-10 و J-2 را با موفقیت تولید و راه‌اندازی کرده بودند، قبلا تنها موفق شده بودند که چند موتور آزمایشی را تولید کنند.

مهندسان روس باید موتوری با سوخت «اکسیژن مایع\هیدروژن مایع» و با رانش ۲۰۰هزار کیلوگرم می‌ساختند که در عین حال قابل استفاده‌ی مجدد هم باشد، اما آن‌ها در نهایت تصمیم گرفتند که قید قابلیت استفاده‌ی مجدد را بزنند. نتیجه‌ی نهایی غولی قدرتمند به نام انرژیا LV بود، که از چهار «بوستر جداشونده» (strap-on booster)، که هر کدام دارای یک موتو چهار-محفظه‌ای RD-170 با سوخت نفت سفید\اکسیژن مایع بود، و یک هسته‌ی مرکزی با چهار موتور تک-محفظه‌ای RD-0120 (11D122) با سوخت «هیدروژن مایع\اکسیژن مایع»، استفاده می‌کرد. انرژیا آن‌قدر قدرتمند بود که می‌توانست وزنی در حدود ۱۰۰ تن را به «مدار نزدیک زمین» (Low Earth Orbit – LEO)، تا سقف ۲۰ تن را به «مدار زمین‌ثابت» (geostationary orbit – GEO) و تا سقف ۳۲ تن را به کره‌ی ماه بفرستد.

برخلاف شاتل ایالات متحده، این مدارگرد به سه موتور اصلی، که به مدارگرد آمریکایی برای جدا شدن از زمین کمک می‌کردند، نیاز نداشت. در عوض، بوران، تنها با استفاده از دو موتور خودش، که معادلی برای «سیستم مانور مداری» (Orbital Maneuvering System – OMS) شاتل با استفاده از سوخت «گاز اکسیژن\نفت سفید» بود، در کنار انرژیا، با سرعت ۶۶.۷ متر بر ثانیه به سمت مقصد نهایی‌اش که مدار ۲۵۱ در ۱۶۳ کیلومتر بود شتافت.

آزمایش بوران

برنامه‌ی آزمایش بوران چند سال به طول انجامید و شامل مدل‌هایی در ابعاد کوچک‌تر، آزمون تونل باد و دیگر عناصری می‌شد که مشابه مراحل ساخت شاتل ایالات متحده بودند. مانند برنامه‌ی آمریکایی‌ها، مراحل ساخت بوران، که از سال ۱۹۸۰ آغاز شد، در اولین مرحله، شامل یک بوران در ابعاد واقعی بود که در سال ۱۹۸۴ تکمیل شد. ملقب به OK-GLI (بوران آنالوگ BST-02)، این فضاپیما نسخه‌ی روسی «فضاپیمای انترپرایز» (Shuttle Enterprise) و عهده‌دار آزمایش در حین پرواز بود، همان‌طور که از طریق «آزمون‌های فرود» (Approach and Landing Tests – ALTs) انترپرایز می‌شد دید. با این حال، برخلاف هم‌تای غربی خودش، OK-GLI دارای چهار موتور توربوفن AL-31 بود که روی آن نصب شده بود و این امکان را برایش فراهم می‌آورد که طی برنامه‌ی آزمایشی با استفاده نیروی خودش به پرواز در آید.

برنامه‌ی آزمایشی OK-GLI شامل آزمایش‌های هوایی بسیاری بود که از نوامبر سال ۱۹۸۴ تا آوریل سال ۱۹۸۸ به طول انجامید. برخلاف قسمت عمده‌ای از برنامه‌ی بوران، اطلاعات مربوط به OK-GLI، پس از این‌که به «موزه‌ی تکنیک اسپیر» (Technikmuseum Speyer) در آلمان رفت و برای همیشه بازنشسته شد، از بین نرفت. جالب است بدانید که این فضاپیما ابتدا به یک شرکت استرالیایی فروخته شد تا آن را در جریان المپیک ۲۰۰۰ سیدنی به نمایش بگذارد. چندی بعد، پس از این‌که آن شرکت استرالیایی ورشکسته شد، OK-GLI در حالی که در بیابانی در خاورمیانه در حال زنگ زدن بود پیدا شد. گروهی از گردشگران آلمانی آن را پیدا کرده و پس از دعواهای حقوقی بسیار بالاخره توانستد آن را به دست آورده و راهی آلمان کنند. قبل از اولین پرتاب، اجزای بوران باید به محل مونتاژ انتقال پیدا می‌کردند. به دلیل قابلیت‌اش در حمل بار، از هواپیمای حمل‌ونقل 3M-T برای این‌کار استفاده شد.

شاتل آزمایشی برنامه‌ی بوران بعدها در بیابانی در خاورمیانه پیدا شد

این مساله باعث به وجود آمدن صحنه‌ی پرواز اجزای بزرگ بوران روی هواپیمای نسبتا کوچک 3M-T شد، که کمی خنده‌دار به نظر می‌آمد. مونتاژ نهایی اجزا در MIK-OK در بایکونور انجام گرفت. بعدا، از آنتونوف An-225 برای حمل مدارگردها استفاده شد، مشابه «هواپیمای شاتل‌بر» (Shuttle Carrier Aircraft – SCA) که برای حمل شاتل‌های ایالات متحده استفاده می‌شد.

برای حمل بوران از هواپیمای غول‌پیکر آنتونوف ۲۲۵ استفاده می‌شد

پرتاب بوران

پس از چند سال تاخیر و برگزاری نشست‌های فنی فراوان، بالاخره آماده‌سازی‌ها برای پرتاب اولین بوران آغاز شد. «ساختمان مونتاژ» (Vehicle Assembly Building – VAB) مرکز فضایی کندی، قبل از مراحل ادغام و اتصال شاتل، در اصل برای آماده‌سازی موشک «ساترن ۵» (Saturn V) استفاده می‌شد. ساختمان MIK 112 هم در اصل برای برنامه‌ی سفر به ماه شوروی ساخته شده بود و موشک بزرگ N1 را در خود جای می‌داد. بوران در تاریخ ۲۳ اکتبر ۱۹۸۸ روی سکوی پرتاب قرار گرفت. اما اولین تلاش برای پرتاب آن، که ۹ روز پس از قرار گرفتن‌اش روی سکو انجام می‌گرفت، در کم‌تر از یک دقیقه مانده به برخاستن‌اش از روی زمین، به دلیل یک خطای رایانه‌ای، لغو شد.

مهندسان روس این مشکل را برطرف کردند و تاریخ جدیدی برای پرتاب بوران مشخص شد. اما چیزی نمانده بود که آب‌وهوای نامناسب در طول شمارش معکوس موجب لغو شدن دوباره‌ی آن شود. با این حال، مدیران این پروژه بدون توجه به شرایط آب‌وهوایی مراحل پرتاب بوران را ادامه دادند.

پرتاب در ساعت ۶:۰۰ بامداد به وقت محلی در تاریخ ۱۵ نوامبر انجام گرفت و بوران چند ثانیه بعد در میان ابرها ناپدید شد

بوران بدون سرنشین با موفقیت پرتاب شد و ماموریت کوتاه خودش در فضا را آغاز کرد، وارد شدن به مدار ۲۵۱ در ۲۶۳ کیلومتری و در نهایت روشن شدن مجدد موتور در دقیقه‌ی ۱۴۰ام ماموریت برای خارج شدن از مدار و برگشتن به جو کره‌ی زمین. بوران از باگشت‌اش به زمین جان سالم به در برد و یک جنگنده‌ی MiG-25 آن را مشایعت کرد تا به محل پرتاب‌اش بازگردد. این فضاپیما با سرعت ۲۶۰ کیلومتر بر ساعت و در حالی که باد مخالف با سرعت ۱۷ متر بر ثانیه می‌وزید در «باند فرود جوبیلی» (Jubilee runway) فرود آمد. اولین ماجراجویی این فضاپیما در فضا منجر به آسیب‌های جدی، که نیازمند نعمیرات اساسی باشد، نشد. اما سرنوشت بوران را دلایل فنی تعیین نکردند، بلکه شرایط سیاسی ناشی از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی آینده‌ی این فضاپیما را تغییر داد.

پایان ناخوشایند

فروپاشی شوروی سرنوشت دیگر مدارگردهای بوران را هم جور دیگری رقم زد، چهار فضاپیمای دیگر که هر کدام از آن‌ها مراحل مختلفی از ساخت را، هنگام اولین ماموریت فضایی بوران، پشت سر می‌گذاشتند. پرتاب در ساعت ۶:۰۰ بامداد به وقت محلی در تاریخ ۱۵ نوامبر ۱۹۸۸ انجام گرفت و بوران چند ثانیه بعد در میان ابرها ناپدید شد. خانواده‌ی بوران قرار بود شامل OK-1K2 «پیچکا» (Pitchka)، که قبل از پایان برنامه‌ی فضایی ۹۵ تا ۹۷ درصد مراحل ساخت را پشت سر گذاشته بود، و OK-2K1 «بایکال» (Baikal)، که بین ۳۰ تا ۵۰ درصد کامل شده بود، باشد. قرار بود شاتل‌های ۲.۰۲ و ۲.۰۳ تعداد اعضای این خانواده را به پنج برسانند. این برنامه‌ی فضایی رسما در سال ۱۹۹۳ به دستور رییس جمهور وقت، «بوریس یلتسین» (Boris Yeltsin)، متوقف شد.

در سال ۲۰۰۲ سقف آشیانه‌ی بوران در قزاقستان فرو ریخت

بزرگ‌ترین فاجعه مدت‌ها پس از پایان یافتن این برنامه‌ی فضایی به وقوع پیوست، زمانی که در تاریخ ۱۲ ماه مه سال ۲۰۰۲، آشیانه‌ی بوران در قزاقستان طی یک طوفان بزرگ فرو ریخت. هشت کارگر، که در حال اعمال تعمیرات روی سقف ساختمان بودند، در این حادثه کشته شدند و بوران هم، که روی ماکتی از انرژیا قرار گرفته بود، از بین رفت. هنوز هم می‌توان این ساختمان مخروبه را، در تصاویر تلویزیونی که پرتاب دیگر سفینه‌ها از پایگاه فضایی بایکونور به فضا را نشان می‌دهند، مشاهده کرد. سفینه‌های دیگری که قرار بود به فضا پرتاب شوند هم در حال حاضر در مکان‌های مختلف و دارای شرایط مختلفی هستند. OK-1K2 پیچکا (به معنی پرنده‌ی کوچک)، که قرار بود در سال ۱۹۹۱ به پرواز در آید، در حال حاضر جزیی از اموال کشور قزاقستان است و در ساختمان MIK در پایگاه فضایی بایکونور رها شده است تا خاک بخورد.

نمایی از ساختمان مخروبه‌ای که بوران‌های باقی مانده در آن قرار دارند

بزرگ‌ترین فاجعه زمانی به وقوع پیوست که آشیانه‌ی بوران در قزاقستان طی یک طوفان بزرگ فرو ریخت

OK-2K1 بایکال، که قرار بود به همراه سرنشینان‌اش در سال ۱۹۹۴ به فضا پرتاب شود، بدون هیچ تشریفات خاصی به یک پارکینگ خودرو در مسکو، در نزدیکی «مخزن خیمکی» (Khimki Reservoir)، منتقل شد و تا اواسط سال ۲۰۱۱ در آن‌جا ماند. این سفینه در سال ۲۰۱۱ به نمایشگاه هوایی «ماکس» (MAKS) برده شد و در حال حاضر هم در شهر «رامنسکویه» (Ramenskoye) واقع در روسیه اقامت دارد. سفینه‌های آزمایشی و ماکت‌های بی‌شماری هم وجود دارند که اکثرا در قسمت‌های مختلف روسیه قرار دارند، مانند سفینه‌ی آزمون استاتیک OK-TVA که می‌توان آن را در «پارک گورکی» (Gorky Park) واقع در مسکو پیدا کرد.

‌

منبع: NasaSpaceFlight