فضا و نجوم

سالگرد مرگ فضانوردان آپولو ۱

سرنشینان آپولو
نوشته شده توسط محمدرضا رضایی

برنامه‌ی فضایی آپولو نام پرهزینه‌ترین و هیجان‌انگیزترین برنامه‌ی فضایی تا به این زمان است. برنامه‌ای که طی آن پای ۱۲ انسان به ماه رسید و باعث شد آمریکا پس از موفقیت‌های پیاپی رقیب خود، بالاخره رنگ یک پیروزی مقتدرانه را ببیند. این برنامه‌ی فضایی شامل تعداد زیادی پرواز فضایی سرنشین‌دار و بی‌سرنشین بود که همگی در راستای سفر انسان به ماه انجام می‌شد. در این بین ناوهای کیهانی آپولو وظیفه‌ی پشتیبانی پروازهای سرنشین‌دار را بر عهده داشتند. اگرچه مأموریت آپولو ـ ۱۱، که طی آن اولین انسان در ماه فرود آمد، به عنوان مشهورترین پرواز فضایی تاریخ کیهان‌نوردی لقب گرفت، اما در این برنامه‌ی فضایی، مأموریتی وجود داشت که با آن‌که هیچ‌گاه انجام نشد، ولی به خاطر حادثه‌ای که برای سفینه‌اش رخ داد در تاریخ ماندگار شد.
آپولو ـ ۱ نام یک مأموریت فضایی است که قرار بود عنوان اولین پرواز فضایی سرنشین‌دار برنامه‌ی آپولو لقب بگیرد. اما در اثر یک سانحه‌ی آتش‌سوزی که حدود یک ماه قبل از انجام پرواز (۲۷ ژانویه ۱۹۶۷) طی یک عملیات تمرین و آماده‌سازی پیش از پرتاب در ناو کیهانی آپولو رخ داد، هر سه فضانورد انتخاب شده برای این مأموریت زنده زنده سوختند و از بین رفتند. این فضانوردان عبارت بودند از: ویرجیل گریشام (۱)، ادوارد وایت (۲) و راجر چافی (۳)؛

نشان مأموریت آپولو ـ 1

نشان مأموریت آپولو ـ ۱

آن‌چه پیش از این گذشت …
نام مأموریت آپولو ـ ۱ که در ابتدا «آ اِس ـ ۲۰۴» نام داشت، قرار بود عملکرد صحیح ناو کیهانی آپولو را در یک عملیات پرواز مداری مورد آزمایش قرار دهد. این عملیات شامل آزمایش سیستم‌های پرتاب، ردیابی فضاپیما از روی زمین، دستگاه‌های کنترل و در نهایت اطمینان از مونتاژ صحیح فضاپیمای آپولو بر موشک حامل خود (ساترن ۱بی) می‌شد. همچنین فضانوردان می‌بایست پایداری فضاپیما را طی یک اقامت ۲ هفته‌ای در فضا آزمایش می‌کردند.
واحد فرماندهی فضاپیمای آپولو با نام «سی ام ـ ۱۲» از نسل اول این فضاپیماها بود. نسل اول ناوهای کیهانی آپولو بر خلاف نسل دوم آن فاقد تجهیزات ردیابی و الحاق با ناو دیگری در مدار زمین می‌باشد. این تجهیزات در نسل دوم فضاپیماهای آپولو در نوک واحد فرماندهی آن تعبیه شده بودند. به هر جهت انجام مأموریت آپولو ـ ۱، پیش‌نیازی برای دو مأموریت سرنشین‌دار دیگر بود که برای تابستان و پاییز ۱۹۶۷ برنامه‌ریزی شده بود. در اولین مأموریت قرار بر این بود تا نسل دوم ناوهای کیهانی آپولو توسط یک موشک ساترن ۱بی (۴) به فضا پرتاب شود و به طور همزمان یک ناو ماه‌نشین نیز با یک موشک ساترن ۱بی  دیگر راهی مدار گردد. تا فضاپیمای آپولو عملیات رهگیری، ملاقات و الحاق را با ناو ماه‌نشین در مدار پایین زمین تمرین کند. سپس در مأموریت بعدی هر دو فضاپیما توسط یک موشک ساترن ـ ۵ به فضا پرتاب شوند و همان عملیات را در مدار بالا تمرین نمایند. به دنبال اتفاقی که برای فضاپیمای آپولو ـ ۱ رخ داد، این دو مأموریت نیز لغو شدند. ولی بعدا این پروازها با اندکی تغییرات در اهداف طی مأموریت‌های آپولو ـ ۷، ۸ و ۹ با موفقیت کامل انجام شدند.

مونتاژ واحد فرماندهی آپولو (قسمت مخروطی شکل) روی واحد سرویس‌دهی

مونتاژ واحد فرماندهی آپولو (قسمت مخروطی شکل) روی واحد سرویس‌دهی

آرامش قبل از طوفان
فضانوردان می‌بایست طی یک عملیات پرتاب شبیه‌سازی شده مدارهای الکتریکی به کار رفته در داخل کابین را در ۲۷ ژانویه ۱۹۶۷چک می‌کردند. مهندسین قصد داشتند در این عملیات به توان نامی تولید برق درون کابین دست یابند. این آزمایش در واقع آخرین آزمایش مهم برای فضاپیمای آپولو به حساب می‌آمد و در صورت موفقیت، فضانوردان باید برای یک پرواز فضایی در ۲۱ فوریه ۱۹۶۷ خود را آماده می‌کردند.
ساعت دقیقاً یک بعد از ظهر روز ۲۷ ژانویه ۱۹۶۷ است و ویرجیل گریشام، ادوارد وایت و راجر چافی در حالی که لباس‌های فضایی خود را به طور کامل به تن کرده‌اند، وارد واحد فرماندهی ناو آپولو شده و در صندلی‌های خود مستقر می‌شوند. ولی بوی بد و شدیدی شبیه بوی شیر گندیده و یا چیزی مانند بوی دوغ تمام کابین را پرکرده است. گریشام به عنوان فرمانده‌ی عملیات، درخواست می‌کند تا از بین رفتن بو، مأموریت به تأخیر بیفتد. ساعت ۱۴:۴۲ گریشام به مرکز فرماندهی اطلاع می‌دهد که دیگر بویی را استشمام نمی‌کنند. سه دقیقه‌ی بعد دریچه‌ی کابین استقرار فضانوردان کاملا بسته شده و هوای داخلی آن با اکسیژن خالص جایگزین می‌شود.
در ادامه‌ی انجام عملیات مشکلات دیگری نیز بروز می‌کند. مثلا سرنشینان متوجه نقصی در اتصالات جریان اکسیژن به لباس خود می‌شوند. ولی عملیات همچنان ادامه پیدا می‌کند. در این بین ارتباط رادیویی بین مرکز فرماندهی و فضانوردان مستقر در آپولو قطع می‌شود. البته این بخشی از شبیه‌سازی عملیات بود؛ در طی یک مأموریت فضایی، زمان‌های وجود دارد که ارتباط فضاپیما با مرکز فرماندهی مأموریت برای یک دوره‌ی مشخص قطع می‌شود. این قطعی ارتباط ممکن است به خاطر رفتن فضاپیما پشت یک جرم آسمانی باشد. و یا ممکن است سفینه‌ به گرد زمین بچرخد، پس هرگاه فضاپیما هنگام چرخش به گرد زمین به پشت آن برود، ایستگاه‌های گیرنده‌ی زمینی، توانایی برقراری ارتباط رادیویی را با سفینه نخواهند داشت.
به هر جهت عملیات تا ساعت ۱۷:۴۰ ادامه پیدا می‌کند. ساعت ۱۸:۲۰ است و در دقایق پایانی تیم عملیات به بسیاری از اهداف خود می‌رسد. اما هنوز تا پایان کار ۱۰ دقیقه زمان مانده است و طی این مدت می‌بایست ارتباط دوباره بین واحد فرماندهی آپولو و مرکز کنترل زمین برقرار شود.

ما آتش گرفتیم!
عملیات به پایان می‌رسد و آخرین اطلاعات در ساعت ۱۸:۳۰:۵۴ روی دستگاه ضبط داده‌ی فضاپیما ثبت می‌شود. ده ثانیه‌ی بعد چافی با صدای بلند می‌گوید: «هی …!». به دنبال آن چند لحظه‌ی بعد گریشام فریاد می‌کشد: «آتش!» و چافی سپس به کنترل زمین گزارش می‌دهد که ما در کابین آتش می‌بینیم. و در آخر ادوارد وایت با اضطراب و نگرانی می‌گوید: «در کابین آتش‌سوزی شده!»
مرکز کنترل تنها متوجه یک آتش‌سوزی شد و نمی‌دانست علت دقیقا چیست و یا شدت این آتش‌سوزی تا چه حدی می‌باشد. ولی تا زمان رسیدن تیم نجات به سکوی پرتاب حدود ۱۰ دقیقه زمان لازم بود. طی این ده دقیقه اتفاقات زیادی می‌توانست بیافتد. در مرکز فرماندهی صدای چافی به گوش می‌رسید که با حالتی وحشت‌زده و دردآور می‌گفت: «یک آتش‌سوزی بد؛ کمک؛ ما آتش گرفتیم؛ زیر ما آتش است؛ ما باید بیرون بیاییم … !» اما کار زیادی از تیم نجات در آن لحظه بر نمی‌آمد.
ادوارد وایت تلاش می‌کرد تا یکی از سه دریچه‌ی فضاپیما را برای خروج باز کند. اما باز نمی‌شد. تلاش‌ها بی‌نتیجه بود. در ساعت ۱۸:۳۱:۲۱ فشار داخلی کابین به دو برابر فشار اتمسفر رسید. وضعیت به شدت بحرانی بود. تلاش‌ها برای بازکردن دریچه توسط سرنشینان به دلیل کیپ‌شدن آن‌ها شکست می‌خورد. چراکه ضریب انبساط سازه‌ی دریچه از بدنه‌ی اصلی بیشتر بود و در اثر گرمای ناشی از آتش‌سوزی این دریچه‌ها کاملا کیپ شده بودند و هیچ راه فراری نبود.

سوختن فضاپیمای آپولو - 1

بالاخره تیم نجات خود را به فضاپیما رساند. بازکردن دریجه برای آن‌ها نیز مشکل بود. چون هیچ ابزاری از بیرون برای بازکردن آن وجود نداشت. اما سرانجام دریچه را باز کردند. ولی صحنه‌ای که اعضای تیم نجات پس از بازکردن دریچه با آن مواجه شدند، بسیار تکان‌دهنده بود. هر سه فضانورد به شدت سوخته‌اند…!
گریشام و وایت بیش‌ترین سوختگی را داشتند و لباس‌های فضایی آن‌ها کاملا از بین رفته بود. بیش‌ترین آتش در طرف چپ، جایی که گریشام حضور داشت، بود. وایت که در صندلی وسط کابین استقرار داشت، در زمان آتش‌سوزی تلاش می‌کرد تا دریچه‌ی خروجی که بالای سرش بود را بازکند. چافی هم که مسئول خاموش‌کردن سیستم‌های فضاپیما و نیز ارتباط با مرکز کنترل بود، در صندلی سمت راست نشسته بود و شدت سوختگی او دست کمی از دو فضانورد دیگر نداشت.
همه بهت‌زده بودند؛ هیچکس انتظار این حادثه را نداشت. آن هم در یک عملیات آزمایشی؛ نتیجه‌ی زحمات چند ماهه‌ی تیم عملیات و خود فضانوردان از بین رفت. از همه بدتر کشته‌شدن سه فضانورد در این میان بود. در آن زمان چون سال‌های آغازین عصر فضا سپری می‌شد، تعداد پروازهای فضایی سرنشین‌دار چندان زیاد نبود و عده‌‌ی فضانوردانی که یک یا دو پرواز فضایی داشتند به تعداد انگشتان دست می‌رسید. اکثر پروازهای فضایی آن دوران نیز حکم پروازهای فضایی آزمایشی را برای آزمایش فناوری فضاپیماها و موشک‌ها داشتند. از این رو کشته‌شدن گریشام و وایت در این حادثه برای تیم پروژه‌ی آپولو بسیار گران می‌آمد. چون گریشام سابقه‌ی پرواز با فضاپیمای مرکوری و جمینی را در کارنامه‌ی خود داشت و در طی مأموریت خود با فضاپیمای مرکوری به دلیل از کار افتادن سیستم‌های هدایت خودکار، کنترل فضاپیما را گریشام با مهارت خاصی  به دست گرفت. همچنین در اولین پرواز فضایی ناو کیهانی جمینی به عنوان خلبان حضور داشت و در آن مأموریت برای اولین بار مانورهای مداری را به طور دستی انجام داد. به همین خاطر از تجربه‌ی خوبی در هدایت دستی سفینه‌های فضایی برخوردار بود. از طرف دیگر، ادوارد وایت هم اولین فضانورد آمریکایی بود که طی مأموریت جمینی ـ ۴ در فضا راهپیمایی فضایی انجام داد و از این حیث فرد مهمی در میان فضانوردان پروژه‌ی آپولو به شمار می‌آمد. راجر چافی هم اگرچه سابقه‌ی پرواز به فضا را پیش از این در کارنامه‌ی خود نداشت، اما از خلبانان برجسته‌ی نیروی هوایی آمریکا بود.
این حادثه باعث گردید تا ۵ پرواز فضایی ناوهای کیهانی آپولو بدون سرنشین انجام شود تا مهندسین علاوه بر آزمایش سیستم‌های دیگر این فضاپیما، از بی‌خطر بودن آن در مأموریت‌های سرنشین‌دار اطمینان حاصل نمایند.
پس از این حادثه، پیکر فضانوردان، طی یک مراسم رسمی و با تشریفات خاصی به خاک سپرده شدند و یادبودهای مختلفی برای زنده نگهداشتن یاد آن‌ها در جاهای مختلف گذاشته شد. از این یادبودها می‌توان به لوحی که نام فضانوردان و مأموریت آن‌ها روی آن حک شده است اشاره کرد که در کنار سکوی پرتاب شماره‌ی ۳۴ (۵) پایگاه فضایی کندی نصب کرده‌اند. همه ساله در سالگرد این رویداد خانواده‌ی فضانوردان به همراه برخی از مقامات رسمی مراسمی را به یاد  این حادثه در پایگاه فضایی کندی برگزار می‌کنند.

مراسم تشییع جنازه‌ی فضانوردان آپولو ـ 1

مراسم تشییع جنازه‌ی فضانوردان آپولو ـ ۱

نواقص طراحی فضاپیمای آپولو
به عقیده‌ی کارشناسان در طراحی ناوهای کیهانی آپولو نواقصی وجود داشت، که اگر این نواقص وجود نداشت، شاید فضانوردان آپولو ـ ۱ در اثر یک آتش‌سوزی ساده کشته نمی‌شدند. در این‌جا به سه نقص مهم و عمده‌ی این ناوها که نقش مهمی را در این حادثه ایفا کردند، اشاره می‌کنیم:
فضاپیمای آپولو نسبت به فضاپیماهای مرکوری و جمینی که پیش از این در مأموریت‌های فضایی آمریکا به کار گرفته می‌شدند، بسیار بزرگ‌تر و پیشرفته‌تر بود. از این رو شرکت سازنده‌ی واحد فرماندهی آپولو اصرار داشت تا ترکیب اتمسفر داخلی فضاپیما همانند اتمسفر زمین ترکیبی از اکسیژن و نیتروژن با فشار معمولی اتمسفر در سطح دریاهای آزاد باشد. اما این موضوع مورد قبول مقامات ناسا نبود. چرا که آن‌ها می‌گفتند یک نقص کوچک در سوپاپ‌های نیتروژن باعث افت فشار داخلی فضاپیما می‌شود و در نتیجه موجب بیهوشی و حتی مرگ فضانوردان خواهد شد. اما اگر تنها از اکسیژن خالص استفاده شود، در صورت افت فشار، شاهد این اتفاق نخواهیم بود. از طرف دیگر مقامات ناسا اظهار می‌کردند که این موضوع در فضاپیماهای مرکوری و جمینی کاملا آزمایش شده است و روشی تضمین شده می‌باشد.
مهندسین در پاسخ به این استدلال مقامات ناسا روی خطرناک بودن استفاده از اکسیژن خالص تاکید می‌کردند. مهندسین عقیده داشتند در صورتی که جرقه‌ی کوچکی در کابین فضانوردان رخ دهد، باعث انفجار و آتش‌سوزی بسیار بدی می‌شود. از طرف دیگر کارشناسان شرکت سازنده هشدار می‌دادند که اگر آتش‌سوزی در فضای داخلی کابین فضانوردان رخ دهد، نمی‌توانیم فضانوردان را به سرعت نجات دهیم؛ چرا که در صورت بازکردن دریچه‌ی کابینی که از اکسیژن خالص انباشته شده است، خون فضانوردان در عرض مدت بسیار کوتاهی به دلیل تماس با فشار محیط بیرونی به جوش می‌آید و دیگر امیدی به نجات آن‌ها نخواهد بود.
استفاده از همین اکسیژن خالص در اتمسفر داخلی کابین موجب شد تا هنگام آتش‌سوزی فشار بیشتری تولید شود و به دنبال آن باعث شد تا علاوه بر افزایش حرارت شعله، تنش زیادی نیز به بدنه‌ی داخلی فضاپیما وارد گردد و همان‌طور که پیش از این اشاره شد، عدم توجه به تفاوت ضریب انبساط مواد به کار رفته در بدنه و دریچه‌ی کابین فرماندهی، باعث کیپ‌شدن دریچه‌‌‌ی کابین شود.

نگهداری واحد فرماندهی آپولو ـ 1 در مرکز تحقیقاتی لانگلی در همپتون آمریکا

نگهداری واحد فرماندهی آپولو ـ ۱ در مرکز تحقیقاتی لانگلی در همپتون آمریکا

اما نقص بعدی در سیستم باز و بسته شدن دریچه‌ی ورود و خروج فضانوردان به داخل فضاپیما بود. این دریچه رو به بیرون باز می‌شد و مهندسین می‌خواستند بر خلاف فضاپیماهای قبلی آمریکا، بازشدن این دریچه به سمت بیرون از داخل نباشد. بلکه بازشدن از طرف بیرون انجام گردد و همچنین چند پیچ انفجاری (۶) که باعث بازشدن خودکار دریچه می‌شود، برای مواقع اضطراری در آن تعبیه شود. این کار برای آن از سوی طراحان مد نظر قرار گرفت تا در مواقعی که فضانوردان هنگام فرود از طرف داخل قادر به بازکردن دریچه نبودند، تیم نجات بتواند این کار را از بیرون انجام دهد و یا پیچ‌های انفجاری برای بازکردن دریچه وارد عمل شوند.
مقامات ناسا از این طرح استقبال نکردند؛ چون در هنگام راهپیمایی فضایی، فضانوردان بتوانند به راحتی از درون کابین دریچه را باز کنند و به فضای آزاد کیهانی وارد شوند. همچنین مقامات ناسا می‌گفتند پیش از این در فضاپیماهای مرکوری و جمینی دریچه‌ی ورود و خروج فضانوردان از طرف داخل باز می‌شد و هیچ مشکلی را ایجاد نکرده بود.
حال اگر نظر طراحان در تغییر سیستم باز و بست شدن دریچه‌ها اعمال می‌شد، صد در صد تیم نجات می‌توانستند به کمک فضانوردان بیایند. اما بعضی از کارشناسان این حرف را قبول نداشتند و می‌گفتند در صورتی که دریچه از بیرون هم باز می‌شد، آمدن تیم نجات به محل حادثه بیش از ۱۰ دقیقه زمان برد و فضانوردان آپولو ـ ۱ طی این مدت از بین رفته بودند. ولی آن‌ها این نظر را بدون در نظر گرفتن طرح پیچ‌های انفجاری بیان می‌کردند. چون بر اساس طرح مهندسین، این پیچ‌ها در مواقع اضطراری در عرض کمتر از ۱۰ ثانیه می‌توانستند عمل کنند و دریچه را بگشایند.
در بررسی‌های به عمل آمده از مدار الکتریکی واحد فرماندهی مشخص شد، عدم رعایت استانداردهای لازم در سیم‌کشی باعث ایجاد جرقه و در نتیجه آتش‌سوزی شده است. چون پوسته‌ی عایقی که معمولا روی سیم‌های برق گرفته می‌شود، در کنار یکی از دریچه‌ها به دلیل باز و بست کردن‌های متوالی خراشیده شده بود و به اصطلاح سیم در آن قسمت لخت شده بود. این سیم از کنار یکی از مسیرهای آب و اتیلن گلیکول (۷) می‌گذشت که برای آزمایش خوردندگی اتمسفر داخلی کابین که از اکسیژن خالص تشکیل بود به کار می‌رفت. محلول الکترولیت اتیلن گلیکول با الکترود نقره به عنوان آند، خاصیت گرمادهی زیادی در واکنش‌های شیمیایی دارد. هنگامی که در اثر لخت بودن این قسمت از سیم، جرقه‌ای زده شد، مجاورت آن با لوله‌های انتقال جریان این محلول نقش مهمی در ایجاد آتش‌سوزی داشت.

لوح‌ یادبود حادثه‌ی آپولو ـ 1

لوح‌ یادبود حادثه‌ی آپولو ـ ۱

اصطلاحات در فضاپیمای آپولو
پس از بررسی‌های به عمل آمده توسط کارشناسان از علت وقوع این حادثه، طراحان تصمیم به اعمال برخی تغییرات روی سیستم‌های فضاپیما آپولو گرفتند که به طور خلاصه به شرح زیر است:
* تغییر ترکیب گازهای اتمسفر داخلی کابین فضانوردان با ترکیب ۴۰ درصد نیتروژن و ۶۰ درصد اکسیژن با فشار یک اتمسفر، و کاهش تدریجی فشار داخلی هنگام افزایش ارتفاع از زمین تا حدود ۳۴ صدم اتمسفر و جایگزینی آهسته‌ی اکسیژن تا ۱۰۰ درصد در ۲۴ ساعت اول ورود فضاپیما به مسیر حرکت به سوی ماه با فشار ۱۳ صدم اتمسفر؛
* امکان بازکردن دریچه‌ی ورود و خروج فضانوردان از طرف بیرون و تعبیه‌ی چند پیچ انفجاری که در مواقع اضطراری در کمتر از ۱۰ ثانیه می‌تواند دریچه را به طور اتوماتیک باز کن؛
* عایق‌کاری مناسب لوله‌ها و سیم‌های به کار رفته در فضاپیما با مواد مطمئن؛
* برطرف‌کردن بیش از ۱۴۰۰ مشکل در سیم‌کشی داخلی واحد فرماندهی!
* اضافه‌کردن یک لایه‌ی نسوز به لباس فضانوردان؛

درباره نویسنده

محمدرضا رضایی

دیدگاه شما چیست