کیهان نوردی ( یا مکانیک فضانوردی ) نظریه و عمل ناوبری فراتر از جو زمین است. به بیان دیگر، کیهان نوردی علم و فناوری پرواز فضایی می باشد.
همانند علم هوانوردی، محدودیت های جرم، دما و نیروهای خارجی باعث می شوند تا دستگاه ها در فضا و شرایط ویژه اش چون خلأ درجه بالا، بمباران های پرتو ای فضای بیرونی و کمربندهای مغناطیسی مدارهای نزدیک زمین دوام بیاورند. حاملان پرتاب فضایی باید نیروهای عظیمی را تحمل کنند در حالی که ماهواره ها می توانند تغییرات شدید دمایی را در مدت کوتاهی تجربه کنند. شرایط ویژه بر روی جرم باعث گردیده تا مهندسین کیهان نوردی مجبور شوند تا جرم را به حداقل برسانند تا بار مفید را تا رسیدن به مدار، بیشینه کنند. [ ۱]
تاریخچهٔ اولیهٔ کیهان نوردی به صورت نظری، در ریاضیات سفر در فضا به وسیلهٔ آیزاک نیوتون در رسالهٔ اصول ریاضی فلسفه طبیعی به سال ۱۶۸۷ منتشر شد. [ ۲] ریاضی دانان دیگری چون لئونارد اویلر سوئیسی وژوزف لویی لاگرانژ ایتالیایی نیز در قرون ۱۸ام و ۱۹ام کمک فراوانی انجام دادند. با این وجود، کیهان نوردی تا میانه های قرن بیستم به علم عملی تبدیل نشد. اگر چه آرزوی پرواز فضایی در آثار نویسندگانی چون ژول ورن و اچ. جی. ولز به وضوح مشاهده می شود.
در اوایل قرن بیستم، کمنیست روسی، کنستانتین تسیولکوفسکی، معادلهٔ مشهور راکت، معادله ی حاکم بر روی نیروی محرکه بر اساس راکت ها را بر اساس کارهای پدرو پاوئولت بدست آورد و باعث شد تا بتوان سرعت راکت را به کمک جرم فضاپیما ( m 1 ) ، مجموع جرم سوخت و فضاپیما ( m 0 ) و سرعت خروجی سوخت ( v e ) یافت.
تا اوایل دههٔ ۱۹۲۰، رابرت گدارد آمریکایی یک راکت با سوخت مایع ساخت که چند دههٔ بعد اساس طراحی راکت های مشهوری چون وی - ۲ و ساترن ۵ شد.
با وجود اینکه افراد زیادی کیهان نوردی را یک موضوع تخصصی می دانند اما مهندسین و دانشمندانی که در این زمینه فعالیت می کنند، باید زمینه های دیگری نیز دانش لازم را داشته باشند:
• اخترپویاشناسی: علم حرکت مداری و چگونگی انجام آن ها. متخصصین این زمینه، بر روی موضوعاتی چون مسیرهای فضاپیما، پرتابه شناسی و مکانیک سماوی تحقیق می کنند.
• پیشرانش فضایی: چگونه فضاپیماها مدار عوض می کنند و چگونگی انجام آن. اغلب فضاپیماها تعداد زیادی موتور راکت دارند بنابراین، بیشتر تحقیقات بر روی نیروهای محرکهٔ راکت مانند شیمیایی، اتمی یا الکتریک مطعوف می گردد.
• طراحی فضاپیما: یک حالت تخصصی از مهندسی سامانه ها که بر اساس ترکیبی از تمامی زیرسامانه های لازم برای یک حامل پرتاپ یا ماهواره خاص می باشد.
• مهندسی کنترل: نگه داشتن ماهواره یا راکت بر روی مدار دلخواه ( به عنوان ناوبری فضایی ) و جهت ( به عنوان کنترل جهت ) .
• محیط فضا: با وجود این که محیط فضا بیشتر زیرمجموعه ای از فیزیک تا کیهان نوردی، تأثیرات آب و هوای فضایی و دیگر مسائل محیطی، این علم را بیش از پیش در طراحی فضاپیماها مهم ساخته است.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفهمانند علم هوانوردی، محدودیت های جرم، دما و نیروهای خارجی باعث می شوند تا دستگاه ها در فضا و شرایط ویژه اش چون خلأ درجه بالا، بمباران های پرتو ای فضای بیرونی و کمربندهای مغناطیسی مدارهای نزدیک زمین دوام بیاورند. حاملان پرتاب فضایی باید نیروهای عظیمی را تحمل کنند در حالی که ماهواره ها می توانند تغییرات شدید دمایی را در مدت کوتاهی تجربه کنند. شرایط ویژه بر روی جرم باعث گردیده تا مهندسین کیهان نوردی مجبور شوند تا جرم را به حداقل برسانند تا بار مفید را تا رسیدن به مدار، بیشینه کنند. [ ۱]
تاریخچهٔ اولیهٔ کیهان نوردی به صورت نظری، در ریاضیات سفر در فضا به وسیلهٔ آیزاک نیوتون در رسالهٔ اصول ریاضی فلسفه طبیعی به سال ۱۶۸۷ منتشر شد. [ ۲] ریاضی دانان دیگری چون لئونارد اویلر سوئیسی وژوزف لویی لاگرانژ ایتالیایی نیز در قرون ۱۸ام و ۱۹ام کمک فراوانی انجام دادند. با این وجود، کیهان نوردی تا میانه های قرن بیستم به علم عملی تبدیل نشد. اگر چه آرزوی پرواز فضایی در آثار نویسندگانی چون ژول ورن و اچ. جی. ولز به وضوح مشاهده می شود.
در اوایل قرن بیستم، کمنیست روسی، کنستانتین تسیولکوفسکی، معادلهٔ مشهور راکت، معادله ی حاکم بر روی نیروی محرکه بر اساس راکت ها را بر اساس کارهای پدرو پاوئولت بدست آورد و باعث شد تا بتوان سرعت راکت را به کمک جرم فضاپیما ( m 1 ) ، مجموع جرم سوخت و فضاپیما ( m 0 ) و سرعت خروجی سوخت ( v e ) یافت.
تا اوایل دههٔ ۱۹۲۰، رابرت گدارد آمریکایی یک راکت با سوخت مایع ساخت که چند دههٔ بعد اساس طراحی راکت های مشهوری چون وی - ۲ و ساترن ۵ شد.
با وجود اینکه افراد زیادی کیهان نوردی را یک موضوع تخصصی می دانند اما مهندسین و دانشمندانی که در این زمینه فعالیت می کنند، باید زمینه های دیگری نیز دانش لازم را داشته باشند:
• اخترپویاشناسی: علم حرکت مداری و چگونگی انجام آن ها. متخصصین این زمینه، بر روی موضوعاتی چون مسیرهای فضاپیما، پرتابه شناسی و مکانیک سماوی تحقیق می کنند.
• پیشرانش فضایی: چگونه فضاپیماها مدار عوض می کنند و چگونگی انجام آن. اغلب فضاپیماها تعداد زیادی موتور راکت دارند بنابراین، بیشتر تحقیقات بر روی نیروهای محرکهٔ راکت مانند شیمیایی، اتمی یا الکتریک مطعوف می گردد.
• طراحی فضاپیما: یک حالت تخصصی از مهندسی سامانه ها که بر اساس ترکیبی از تمامی زیرسامانه های لازم برای یک حامل پرتاپ یا ماهواره خاص می باشد.
• مهندسی کنترل: نگه داشتن ماهواره یا راکت بر روی مدار دلخواه ( به عنوان ناوبری فضایی ) و جهت ( به عنوان کنترل جهت ) .
• محیط فضا: با وجود این که محیط فضا بیشتر زیرمجموعه ای از فیزیک تا کیهان نوردی، تأثیرات آب و هوای فضایی و دیگر مسائل محیطی، این علم را بیش از پیش در طراحی فضاپیماها مهم ساخته است.
wiki: کیهان نوردی