ایستگاه فضایی چین در مقابل ایستگاه فضایی بین المللی

ایستگاه فضایی چین که به عنوان رقیبی جدی برای ایستگاه فضایی بین المللی (ISS - International Space Station) مطرح شده است با فناوری‌های نوین و قابلیت‌های منحصر به فرد خود، فصل جدیدی را در اکتشافات فضایی رقم زده است اما کدام یک از این دو ایستگاه فضایی، برنده این رقابت بزرگ خواهد بود.

ایستگاه فضایی چین با نام تیانگونگ (به معنای کاخ آسمانی) یکی از بزرگ‌ترین پروژه‌های فضایی این کشور محسوب می‌شود که نشان‌دهنده رشد سریع چین در عرصه فناوری فضایی است.

این ایستگاه که به‌طور رسمی ایستگاه مداری تیانگونگ نامیده می‌شود، نمایانگر بلندپروازی‌های چین برای رقابت با دیگر قدرت‌های فضایی جهان، به‌ویژه ناسا و روسیه، است.

برنامه فضایی چین در دهه 1950 میلادی با حمایت شوروی آغاز شد، اما پس از قطع همکاری‌ها، این کشور به تنهایی مسیر توسعه فناوری فضایی را پیمود و در دهه 1990، چین تلاش‌های خود را برای ارسال فضانورد به فضا آغاز کرد و در سال 2003 اولین فضانورد خود را به مدار زمین فرستاد.

پس از موفقیت‌های متعدد، چین تصمیم به ساخت یک ایستگاه فضایی مستقل گرفت.

هدف اصلی چین از ساخت تیانگونگ، گسترش تحقیقات علمی و فناوری، توسعه همکاری‌های بین‌المللی در حوزه فضا و تقویت جایگاه این کشور به‌عنوان یکی از قدرت‌های اصلی فضایی جهان است.

ایستگاه فضایی مدولار بزرگ چین یا ایستگاه فضایی تیانگونگ (به چینی: 天宫؛ پینیین: Tiāngōng؛ روشن شده کاخ آسمانی) و نیز (انگلیسی: Chinese large modular space station) به اختصار (CSS) یک ایستگاه فضایی است که در مدار نزدیک زمین بین ۳۴۰ تا ۴۵۰ کیلومتری سطح زمین قرار دارد، ایستگاه فضایی چین تقریباً یک پنجم جرم ایستگاه فضایی بین المللی و تقریباً به اندازهٔ ایستگاه فضایی میر روسی خارج شده خواهد بود.

انتظار می‌رود جرم ایستگاه فضایی چینی بین ۸۰ تا ۱۰۰ تن (۱۸۰٬۰۰۰ تا ۲۲۰٬۰۰۰ lb) باشد و عملیات از مرکز کنترل پرواز هوافضای پکن در چین کنترل خواهد شد و تاریخ راه‌اندازی ماژول اصلی، Tianhe (هارمونی آسمان‌ها) ۲۹ آوریل ۲۰۲۱ بوده‌است.

طراحی و ساخت ایستگاه فضایی تیانگونگ

ساختار ایستگاه

ایستگاه فضایی تیانگونگ از سه ماژول اصلی تشکیل شده است:

ماژول اصلی تیانهه (Tianhe): هسته مرکزی ایستگاه که وظیفه کنترل سیستم‌ها و اسکان فضانوردان را بر عهده دارد.

ماژول تیانهه هسته مرکزی ایستگاه فضایی تیانگونگ است و مسئولیت‌های اصلی مانند کنترل سیستم‌های ایستگاه، تنظیم مدار و فراهم کردن اسکان فضانوردان را بر عهده دارد و این ماژول دارای بخش‌های مختلفی شامل محل‌های استراحت فضانوردان، محل‌های کاری و تجهیزات کنترلی است.

تیانهه به سیستم‌های پیشرفته‌ای نظیر فناوری‌های بازیافت آب و هوا، سیستم‌های ارتباطی و انرژی خورشیدی مجهز است. این ماژول به عنوان قلب ایستگاه، نقش حیاتی در حفظ کارایی و پایداری آن ایفا می‌کند.

ماژول ون‌تیان (Wentian): یک ماژول تحقیقاتی که به ماژول اصلی متصل شده و دارای تجهیزات علمی پیشرفته است.

ماژول ون‌تیان به عنوان اولین ماژول تحقیقاتی ایستگاه تیانگونگ طراحی شده است. این ماژول شامل آزمایشگاه‌هایی برای انجام تحقیقات علمی در حوزه‌هایی مانند زیست‌شناسی، فیزیک و علوم مواد است.

ون‌تیان علاوه بر نقش تحقیقاتی، به عنوان یک سیستم پشتیبان برای ماژول تیانهه عمل می‌کند و به ایستگاه کمک می‌کند تا عملکرد پایدار خود را در شرایط اضطراری حفظ کند. همچنین، ون‌تیان مجهز به بازوی رباتیکی است که در عملیات مونتاژ و تعمیرات نقش کلیدی دارد.

ماژول منگ‌تیان (Mengtian): سومین بخش اصلی ایستگاه که به تحقیق و آزمایش‌های علمی اختصاص دارد.

ماژول منگ‌تیان سومین بخش اصلی ایستگاه فضایی تیان‌گونگ است که به انجام آزمایش‌های پیشرفته علمی اختصاص دارد. این ماژول برای مطالعه رفتار مواد در شرایط بی‌وزنی، تحقیقات مرتبط با انرژی و آزمایش‌های فناوری فضایی طراحی شده است.

منگ‌تیان دارای تجهیزات پیشرفته‌ای مانند سیستم‌های کنترل حرارت و دستگاه‌های آزمایشگاهی با دقت بالا است. این ماژول با فراهم کردن محیطی مناسب برای تحقیقات علمی، نقش مهمی در گسترش دانش بشری ایفا می‌کند.

فناوری‌ها و تجهیزات

تیانگونگ به انواع فناوری‌های پیشرفته مجهز است، از جمله:

• سیستم‌های انرژی خورشیدی

• فناوری بازیافت آب و هوا

• تجهیزات ارتباطی پیشرفته برای برقراری ارتباط با زمین

پرتاب و مونتاژ در فضا

پرتاب ماژول‌ها

ماژول‌های ایستگاه فضایی چین توسط موشک‌های لانگ مارچ 5 بی (Long March 5B) به فضا پرتاب شدند. اولین ماژول، تیانهه، در آوریل 2021 به مدار زمین فرستاده شد و پس از آن دو ماژول دیگر در بازه زمانی مشخصی به ایستگاه اضافه شدند.

مونتاژ و نصب

فرآیند مونتاژ ایستگاه فضایی تیان‌گونگ یک شاهکار مهندسی در فضا بود که با استفاده از بازوی رباتیک پیشرفته متصل به ماژول تیانهه انجام شد، این بازوی رباتیک که به فناوری هوش مصنوعی و کنترل از راه دور مجهز است، توانایی جابجایی اجزای سنگین و دقیق ایستگاه را در شرایط بی‌وزنی داراست.

بازوی رباتیک در نخستین مراحل ساخت، ماژول ون‌تیان و منگ‌تیان را به تیانهه متصل کرد و اطمینان حاصل کرد که تمامی اتصالات به درستی انجام شوند.

یکی از ویژگی‌های بارز این بازو، قابلیت تغییر موقعیت و طول بازو است که امکان دسترسی به نقاط مختلف ایستگاه را فراهم می‌کند، این سیستم نه تنها برای مونتاژ ماژول‌ها، بلکه برای تعمیر و نگهداری ایستگاه نیز به کار می‌رود و در مواقع اضطراری، این بازو می‌تواند وظایفی مانند جایگزینی پنل‌های خورشیدی یا جابجایی ابزارهای علمی را نیز انجام دهد.

بازوی رباتیک همچنین نقش مهمی در کاهش وابستگی به فعالیت‌های خارج از ایستگاه (EVA) توسط فضانوردان ایفا می‌کند و این قابلیت باعث افزایش ایمنی عملیات و کاهش خطرات مرتبط با فعالیت‌های بیرونی می‌شود.

با توجه به این ویژگی‌ها، بازوی رباتیک به عنوان یکی از عوامل کلیدی موفقیت در ساخت و بهره‌برداری از ایستگاه فضایی تیانگونگ شناخته می‌شود.

مأموریت‌ها و فعالیت‌ها

مأموریت‌های علمی

ایستگاه فضایی تیانگونگ به فضانوردان و دانشمندان اجازه می‌دهد که در زمینه‌های مختلفی از جمله زیست‌شناسی، فیزیک و علوم مواد تحقیق کنند. برخی از مهم‌ترین فعالیت‌های علمی شامل:

• مطالعه اثرات میکروگرانش بر سلول‌های انسانی

• آزمایش‌های مرتبط با انرژی‌های نو

• بررسی رفتار مایعات در شرایط بی‌وزنی

مأموریت‌های فضانوردی

چین تاکنون چندین فضانورد را به ایستگاه فضایی تیانگونگ اعزام کرده است... این فضانوردان علاوه بر انجام تحقیقات علمی، مسئول نگهداری و تعمیرات تجهیزات نیز هستند.

این کشور در تلاش است تا ایستگاه فضایی تیانگونگ را به مرکزی برای همکاری‌های بین المللی تبدیل کند و تاکنون کشورهای مختلفی مانند روسیه، فرانسه و آلمان تمایل خود را برای انجام تحقیقات مشترک در این ایستگاه اعلام کرده‌اند.

با وجود برنامه‌های همکاری، برخی از کشورها به‌ویژه ایالات متحده، نسبت به فعالیت‌های فضایی چین با احتیاط برخورد می‌کنند، این موضوع ناشی از رقابت‌های ژئوپلیتیکی و نگرانی‌ها درباره انتقال فناوری‌های حساس است.

مقایسه با ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) - تفاوت در ساختار و ابعاد

ایستگاه فضایی بین المللی (ISS)

ابعاد: با طول بیش از 72 متر و عرض حدود 108 متر، ISS یکی از بزرگ‌ترین سازه‌های فضایی ساخته شده توسط بشر است.

ظرفیت: ظرفیت اقامت برای 6 فضانورد به صورت دائمی و تا 10 نفر در شرایط خاص.

ماژول‌ها: این ایستگاه از 16 ماژول اصلی تشکیل شده که به تدریج توسط کشورهای مختلف ساخته و به مدار ارسال شده‌اند.

ایستگاه فضایی چین (تیانگونگ)

ابعاد: تیانگونگ با طول حدود 18 متر و قطر 4.2 متر، کوچکتر از ISS است.

ظرفیت: ظرفیت اقامت برای 3 فضانورد به صورت دائمی و تا 6 نفر برای مدت کوتاه.

ماژول‌ها: این ایستگاه از سه ماژول اصلی شامل تیانهه، ون‌تیان و منگ‌تیان تشکیل شده است.

تفاوت در مدیریت و مالکیت

ISS - International Space Station

ISS به‌صورت مشترک توسط 15 کشور از جمله ایالات متحده، روسیه، ژاپن، کانادا و کشورهای عضو آژانس فضایی اروپا (ESA) مدیریت می‌شود و این ایستگاه نماد همکاری جهانی در حوزه فضا است و از فضانوردان کشورهای مختلف میزبانی می‌کند.

تیانگونگ

ایستگاه فضایی تیانگونگ کاملاً تحت مدیریت چین قرار دارد و نشان‌دهنده توانایی این کشور در توسعه فناوری‌های فضایی به‌صورت مستقل است.

تیانگونگ بیشتر به‌عنوان یک پروژه ملی و نمایانگر قدرت فناوری چین در عرصه بین‌المللی عمل می‌کند.

تفاوت در فناوری و طراحی

ISS - International Space Station

ساخت ISS از دهه 1990 آغاز شد، بنابراین بسیاری از فناوری‌های آن قدیمی‌تر از فناوری‌های مدرن هستند.

این ایستگاه از تجهیزات علمی پیشرفته‌ای بهره می‌برد، اما برخی سیستم‌ها نیازمند به‌روزرسانی مداوم هستند.

تیانگونگ

طراحی تیانگونگ مبتنی بر فناوری‌های جدیدتر است که نتیجه دهه‌ها تجربه چین در حوزه فضایی است.

این ایستگاه شامل سیستم‌های انرژی خورشیدی پیشرفته، بازیافت هوا و آب و بازوی رباتیک پیشرفته است.

تفاوت در اهداف و مأموریت‌ها

ISS - International Space Station

تحقیقات بین‌المللی: این ایستگاه به‌عنوان یک آزمایشگاه جهانی برای تحقیقات علمی در زمینه‌هایی مانند زیست‌شناسی، فیزیک، و علوم مواد عمل می‌کند.

پروژه‌های چندملیتی: همکاری کشورهای مختلف برای پیشبرد مأموریت‌های علمی.

تیانگونگ

تمرکز بر تحقیقات ملی: تحقیقات علمی در تیانگونگ بیشتر بر نیازهای چین متمرکز است، اما امکان همکاری بین‌المللی نیز وجود دارد.

آمادگی برای مأموریت‌های بلندمدت: چین قصد دارد از تیانگونگ به‌عنوان پایگاهی برای مأموریت‌های فضایی بلندمدت به ماه و مریخ استفاده کند.

تفاوت در بودجه و منابع مالی

ISS - International Space Station

هزینه‌های ساخت و نگهداری ISS به صورت مشترک بین کشورهای عضو تقسیم می‌شود. هزینه کلی این پروژه تاکنون بیش از 150 میلیارد دلار برآورد شده است.

چالش‌های مالی: به دلیل تعداد زیاد کشورها، تصمیم‌گیری درباره بودجه و توسعه آن ممکن است زمان‌بر باشد.

تیانگونگ

تمام هزینه‌های تیانگونگ توسط دولت چین تأمین می‌شود.

تمرکز منابع: با وجود بودجه کمتر نسبت به ISS، چین به دلیل تمرکز منابع خود توانسته است هزینه‌ها را بهینه کند.

تفاوت در چالش‌ها و موفقیت‌ها

ISS - International Space Station

چالش‌ها:

• نیاز به هماهنگی بین چندین کشور.

• هزینه‌های بالای تعمیر و نگهداری.

• پایان عمر مفید تا سال 2030.

موفقیت‌ها:

• پیشرفت‌های علمی متعدد.

• نماد همکاری جهانی در فضا.

تیانگونگ

چالش‌ها:

• تحریم‌های بین‌المللی که چین را مجبور به توسعه مستقل فناوری‌ها کرده است.

• رقابت با کشورهای دیگر در حوزه فضا.

موفقیت‌ها:

• استقلال فناوری در ساخت یک ایستگاه فضایی پیشرفته.

• گسترش نفوذ چین در عرصه فضا.

ایستگاه فضایی بین المللی و تیانگونگ نمایانگر دو رویکرد متفاوت در کاوش فضایی هستند و ISS با همکاری بین المللی و بودجه مشترک به عنوان نمادی از اتحاد جهانی شناخته می‌شود، در حالی که تیانگونگ نشان‌دهنده پیشرفت و توانمندی چین در فناوری فضایی است.

هر دو ایستگاه نقش مهمی در تحقیقات علمی و پیشبرد مرزهای دانش بشری ایفا می‌کنند، اما تفاوت‌های آن‌ها بیانگر مسیرهای مختلفی است که کشورها برای دستیابی به اهداف فضایی خود انتخاب کرده‌اند.

چین به دلیل تحریم‌های فناوری، مجبور به توسعه مستقل بسیاری از تجهیزات شد. همچنین رقابت با کشورهای پیشرفته مانند آمریکا و روسیه فشار زیادی بر برنامه فضایی چین وارد کرده است.

اما از آنطرف این کشور موفق شده است که بدون نیاز به همکاری‌های بین‌المللی، یک ایستگاه فضایی پیشرفته بسازد. تحقیقات انجام‌شده در تیانگونگ به پیشرفت‌های علمی قابل‌توجهی منجر شده است.

چین قصد دارد در آینده بخش‌های بیشتری را به تیانگونگ اضافه کند و ظرفیت آن را برای پذیرش فضانوردان و تجهیزات بیشتر افزایش دهد... ایستگاه فضایی تیانگونگ می‌تواند به عنوان پایگاهی برای مأموریت‌های فضایی بلندمدت، از جمله مأموریت به ماه و مریخ، مورد استفاده قرار گیرد.

ایستگاه فضایی چین نمونه‌ای بارز از پیشرفت سریع این کشور در عرصه فناوری فضایی است.

تیانگونگ نه‌تنها به عنوان یک پایگاه تحقیقاتی در مدار زمین عمل می‌کند، بلکه نمادی از توانمندی و بلندپروازی‌های چین در رقابت فضایی جهانی است و با ادامه تلاش‌ها و سرمایه‌گذاری‌ها، این ایستگاه نقش مهمی در آینده کاوش‌های فضایی ایفا خواهد کرد.

CSS یک ایستگاه فضایی مدولار نسل سوم خواهد بود و ایستگاه‌های فضایی نسل اول، مانند سالیوت اولیه، آلماز و اسکای‌لاب، ایستگاه‌های تک قطعه‌ای بودند و برای تأمین مجدد طراحی نشده‌بودند.

ایستگاه‌های نسل دوم سالیوت ۶ و ۷ و تیانگونگ ۱ و ۲ برای تأمین مجدد وسط مأموریت طراحی شده‌اند. ایستگاه‌های نسل سوم مانند میر، ایستگاه فضایی بین المللی و CSS ایستگاه‌های فضایی مدولار هستند که از مدارهای جداگانه پرتاب شده روی مدار جمع می‌شوند.

روش‌های طراحی مدولار می‌توانند قابلیت اطمینان را تا حد زیادی بهبود بخشند، هزینه‌ها را کاهش دهند، چرخه توسعه را کوتاه کنند و نیازهای متنوع کار را برآورده کنند.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.