فناوری هوا فضا یکی از جذاب‌ترین و پرحرارت‌ترین حوزه‌های علم و تکنولوژی است که همواره توجه بسیاری از افراد را به خود جلب کرده است. از آغاز تاریخ بشر، انسان همیشه به دنبال رسیدن به آسمان و ستارگان بوده است. این کنجکاوی و جستجو، باعث شده است که انسان با استفاده از علم و دانش خود، بتواند به مرزهای جدیدی از جهان برسد. در این وبلاگ، ما قصد داریم با شما درباره فناوری هوا فضا و نقش آن در زندگی مدرن صحبت کنیم. ما به شما معرفی خواهیم کرد که چگونه فناوری هوافضای نظیر موشک‌های برق‌خور، سفینه‌های فضایی بازگشت‌پذیر، مأموریت‌های نجات در فضا، سامانه‌های مصنوعی هوشمند و … به وجود آمده‌اند و چگونه می‌توانند به حل مشکلات جهانی کمک کنند. همچنین، ما به شما نشان خواهیم داد که چگونه می‌توانید خودتان در این حوزه فعال شوید و به رشد و توسعه آن کمک کنید. پس با ما همراه باشید و از خواندن این وبلاگ لذت ببرید.
فناوری هوا فضا چیست؟
تاریخچه فناوری هوافضا
تاریخچه فناوری هوا فضا به زمان تلاش‌های ابتدایی برای پرواز، اختراع هواپیما و ساخت نخستین موشک‌ها بر می‌گردد¹. برخی از پیشگامان هوانوردی در اواخر قرن نوزدهم تا اوایل قرن بیستم عبارت‌اند از:
– سر جورج کیلی (۱۷۶۱-۱۸۵۷)، مخترع ایرلندی که نخستین موشک‌های آزمایشگاهی را طراحی و ساخت².
– عباس ابن فرناس (۸۱۰-۸۸۷)، عالم و مخترع عرب که نخستین پرواز با پاراشوت را انجام داد³.
– لئوناردو داوینچی (۱۴۵۲-۱۵۱۹)، هنرمند و مخترع ایتالیایی که طرح‌های مختلفی برای هلیکوپتر، گلایدر، پروانه و بالگرد را رسم کرد⁴.
– ژول وِرو (۱۸۲۸-۱۹۰۵)، نویسنده و رمان‌پرداز فرانسوی که در آثار خود به تصورات علمی درباره پرواز به فضا، سفر به ماه و سفینه‌های فضایی پرداخت.
– برادران رایت (ولبر رایت ۱۸۶۷-۱۹۱۲ و اورول رایت ۱۸۷۱-۱۹۴۸)، دو خلبان و مخترع آمریکایی که نخستین پرواز موفق با هواپیمای سبک‌تر از هوا را در سال ۱۹۰۳ انجام دادند.
– رابرت گودار (۱۸۸۲-۱۹۴۵)، مخترع و دانشمند آمریکایی که پدر موشک‌های مدرن محسوب می‌شود و نخستین موشک سوخت مایع را در سال ۱۹۲۶ پرتاب کرد.
– کنستانتین تسیولکوفسکی (۱۸۵۷-۱۹۳۵)، دانشمند و ریاضیدان روس که نظریه‌های اساسی درباره پیشرانش موشک، سفر به فضا و استفاده از انرژی خورشیدی را بیان کرد.
– هرمان اوبرت (۱۸۹۴-۱۹۸۹)، مهندس و دانشمند آلمانی-آمریکایی که به عنوان یکی از پدران فضانوردی شناخته می‌شود و در طراحی موشک‌ها، سامانه‌های پرواز و اکتشاف فضایی نقش بزرگی داشت.
پیشرفت های فناوری هوا فضا
پس از جنگ جهانی دوم، فناوری هوافضا شروع به پیشرفت سریع کرد. در سال ۱۹۵۷، شوروی نخستین ماهواره فضایی به نام اسپوتنیک-۱ را به مدار زمین پرتاب کرد و آغازگر عصر فضا و مسابقه فضایی بین شوروی و آمریکا شد. در سال ۱۹۶۱، یوری گاگارین، نخستین فضانورد شوروی، گردش کامل از زمین را در سفینه فضایی وستوک-۱ انجام داد. در سال ۱۹۶۹، نیل آرمسترانگ، نخستین فضانورد آمریکایی، قدم بر ماه گذاشت. در دهه‌های بعد، بسیاری از پروژه‌های هوافضای دیگر اجرا شدند، مانند:
– پروژه شاتل فضایی (Space Shuttle)، که نخستین سفینه فضایی بازگشت‌پذیر بود و بین سال‌های ۱۹۸۱ تا ۲۰۱۱ برای حمل و نقل انسان و محموله به فضا استفاده شد.
– پروژه اسکای‌لب (Skylab)، که نخستین ایستگاه فضایی آمریکا بود و بین سال‌های ۱۹۷۳ تا ۱۹۷۹ برای انجام تحقیقات علمی و پزشکی در فضا استفاده شد.
– پروژه میر (Mir)، که نخستین ایستگاه فضایی دائم بود و بین سال‌های ۱۹۸۶ تا ۲۰۰۱ برای انجام تحقیقات علمی و همکاری بین‌المللی در فضا استفاده شد.
– پروژه اپولو-سوئوز (Apollo-Soyuz)، که نخستین پروژه همکاری بین‌المللی در فضا بود و در سال ۱۹۷۵ برای اتصال دو سفینه فضایی آمریکایی و شوروی انجام شد.
– پروژه ایستگاه فضایی بین‌المللی (International Space Station)، که بزرگترین ساختمان فضایی است و از سال ۱۹۹۸ تا کنون برای انجام تحقیقات علمی و همکاری بین‌المللی در فضا استفاده می‌شود.
– پروژه هابل (Hubble)، که نخستین تلسکوپ فضایی است و از سال ۱۹۹۰ تا کنون برای مشاهده و مطالعه جسم‌های آسمانی استفاده می‌شود.
– پروژه کاسینی-هویگنز (Cassini-Huygens)، که یک مأموریت اکتشاف سیاره زحل و ماه‌های آن بود و بین سال‌های ۱۹۹۷ تا ۲۰۱۷ انجام شد.
– پروژه روزنامه‌نگار (Curiosity)، که یک ربات فضایی است که از سال ۲۰۱۲ تا کنون برای بررسی سطح و شرایط زندگی سابق روی سیاره مریخ استفاده می‌شود.
چشم انداز فعلی صنعت هوافضا
یکی از صنایعی که بیشتر تحت تاثیر بیماری همه گیر کرونا قرار گرفت، صنعت سفر با هواپیماهای تجاری بود. در واقع، سال 2020 بدترین سال تاریخ برای تقاضای سفرهای هوایی است. با این حال، با در دسترس بودن گسترده واکسن و کاهش محدودیت‌های COVID-19، بر پروازهای بین المللی طولانی‌تر یا پروازهای داخلی و کوتاه مدت تمرکز بیشتری شده است.
در دوران اخیر، فناوری هوافضا با ورود شرکت‌های خصوصی و نوآوران جدید به این حوزه، شاهد تحولات جدید و جذاب است. برخی از این شرکت‌ها و نوآوران عبارت‌اند از:
– اسپیس‌ایکس (SpaceX)، که یک شرکت خصوصی آمریکایی است که تحت رهبری الان ماسک، موشک‌ها، سفینه‌ها و مأموریت‌های فضایی را طراحی، ساخت و پرتاب می‌کند. این شرکت هدف دارد که به انسان امکان سفر به فضا، استقرار در مریخ و تجارت با دنیای خارج را بدهد.
– بلو اورجین (Blue Origin)، که یک شرکت خصوصی آمریکایی است که تحت رهبری جف بزوس، مؤسس آمازون، موشک‌ها، سفینه‌ها و مأموریت‌های فضایی را طراحی، ساخت و پرتاب می‌کند. این شرکت هدف دارد که به انسان امکان گردشگری فضایی، استفاده از منابع فضای نزدیک و توسعه صنعت فضای خصوصی را بدهد.
– ویرجین گالاکتیک (Virgin Galactic)، که یک شرکت خصوصی بریتانیایی است که تحت رهبری ریچارد برانسون، مؤسس ویرجین گروپ، سفینه‌ها و مأموریت‌های فضایی را طراحی، ساخت و پرتاب می‌کند. این شرکت هدف دارد که به انسان امکان گردشگری فضایی، تجارب علمی و آموزش در فضا را بدهد.
– بوئینگ (Boeing)، که یک شرکت خصوصی آمریکایی است که در زمینه هوانوردی، فضانوردی و دفاع فعال است. این شرکت در طراحی و ساخت هواپیماهای مسافربری، نظامی و فضایی نقش بزرگی دارد. این شرکت همچنین در پروژه‌های همکاری با ناسا، مانند شاتل فضایی و ایستگاه فضای بین‌المللی، سهم دارد.
– ناسا (NASA)، که یک سازمان دولتی آمریکایی است که در زمینه پژوهش و اکتشاف هوافضا فعال است. این سازمان در پروژه‌های مختلف هوافضای مانند پروژه اپولو، پروژه شاتل فضایی، پروژه اسپیرِت و اُپورچونِتِ (Spirit and Opportunity)، پروژه جونو (Juno) و پروژه آرتِمِس (Artemis) نقش بزرگ دارد.
– چین (China)، که یک کشور خاورمیانه است که در زمینه توسعه فناوری هوافضا رقابت می‌کند. این کشور در سال ۲۰۰۳ نخستین فضانورد خود را به نام یانگ لی‌وِی (Yang Liwei) به فضا فرستاد و در سال ۲۰۱۹ نخستین سفینه فضایی خود را به نام چانگ‌ئه-۴ (Chang’e-4) به سطح پشت ماه فرود آورد. این کشور همچنین در حال ساخت ایستگاه فضایی خود به نام تیانگونگ (Tiangong) است.
– هند (India)، که یک کشور آسیایی است که در زمینه توسعه فناوری هوافضا پیشرفت می‌کند. این کشور در سال ۲۰۱۴ نخستین مأموریت موفق خود را به مریخ به نام مانگالیان (Mangalyaan) انجام داد و در سال ۲۰۱۹ نخستین مأموریت خود را به ماه به نام چاندرایان-۲ (Chandrayaan-2) انجام داد. این کشور همچنین قصد دارد که نخستین فضانورد خود را تا سال ۲۰۲۲ به فضا بفرستد.
10 نمونه از فناوری مهندسی هوافضا که دانستن آنها واجب است!
1. هواپیمای بدون سوخت
2. نظارت بر سلامت ساختاری (SHM)
3. مواد پیشرفته
4. اتوماسیون هوشمند و بلاک چین
5. چاپ سه بعدی
6. پروازهای مافوق صوت
7. زنجیره تامین A&D پویا و انعطاف پذیرتر
8. استفاده از اینترنت اشیا (IoT) برای پیش‌بینی مشکلات تعمیر و نگهداری
9. هوش مصنوعی (AI)
10. سیستم‌های پرواز مستقل
آینده هوافضا اینجاست!
چه دانشگاه‌هایی این رشته را ارائه می‌دهند؟
- دانشگاه صنعتی شریف،
- دانشگاه صنعتی امیرکبیر،
- دانشگاه فردوسی مشهد،
- دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی،
- دانشگاه صنعتی ارومیه،
- دانشگاه امام حسین،
- دانشگاه شهید ستاری،
سخن آخر
سوالات متداول
فناوری هوافضای چیست؟
فناوری هوافضای شامل مجموعه‌ای از علوم، تکنولوژی‌ها، روش‌ها و فعالیت‌های است که به برقراری ارتباط، حرکت، پژوهش و کشف در محیط‌های هوایی و فضایی مربوط می‌شود. فناوری هوافضای شامل زیرشاخه‌های مختلفی مانند هوانوردی، فضانوردی، مهندسی هوافضا، علوم فضایی، نجوم و … است.
چرا فناوری هوافضا مهم است؟
فناوری هوافضا مهم است چون به انسان امکان می‌دهد که از محدودیت‌های زمین فراتر رود و به دنبال دانش، منابع، امنیت و ماجراجویی باشد. فناوری هوافضا به انسان کمک می‌کند که بتواند به سوالات علمی پاسخ دهد، به چالش‌های زیست‌محیطی رویاروی شود، به تهدیدات امنیتی پاسخگو باشد و به رؤیای خود برای آینده نزدیک شود. فناوری هوافضا نقش بزرگی در پیشرفت علم و تکنولوژی، اقتصاد و جامعه دارد.
چگونه می‌توان در فناوری هوافضا فعال شد؟
برای فعال شدن در فناوری هوافضا، شما نیاز دارید که علاقه‌مند، کنجکاو، خلاق و پرتلاش باشید. شما می‌توانید با خواندن کتاب‌ها، مقالات، وبلاگ‌ها و پادکست‌های مربوط به فناوری هوافضا دانش خود را افزایش دهید. شما می‌توانید با شرکت در دوره‌ها، کارگاه‌ها، رقابت‌ها و پروژه‌های مربوط به فناوری هوافضا مهارت خود را تقویت کنید. شما می‌توانید با عضو شدن در انجمن‌ها، گروه‌ها، سازمان‌ها و شبکه‌های مربوط به فناوری هوافضا ارتباط خود را گسترش دهید. شما می‌توانید با حمایت از نوآوران، پژوهشگران، کارآفرینان و سفیران فناوری هوافضای به رشد و توسعه این حوزه کمک کنید.
