تا پیش از معرفی شاتل فضایی (Space Shuttle)، انسان توانایی استفاده‌ی چندین‌باره از راکت‌ها و فضاپیماهای گران‌قیمت را نداشت. هیچ‌کدام از قسمت‌ها و قطعات استفاده شده در موشک‌های ساخت شوروی و آمریکا، دو قطب صنعت هوافضا در اواخر قرن بیستم میلادی، قابلیت بازیابی و استفاده‌ی مجدد نداشتند. سرنوشت محتوم موشک‌ها و فضاپیماهای گران‌قیمت همواره یکی از این چهار سناریو بود:

• هنگام خروج از جو و جدا شدن از فضاپیما به اقیانوس انداخته شوند. (مانند مراحل اول موشک‌های ساترن ۵)
• وسط بیابان‌های خالی از سکنه سقوط کنند. (بوسترها و مراحل اول سایوز)
• هنگام ورود مجدد به جو زمین در آن بسوزند. (مرحله‌ی دوم به بالای اکثر موشک‌ها)
• یا به‌عنوان زباله‌ی فضایی در مدار زمین رها شوند. (مراحل آخر ساترن ۵)

حتی کپسول‌های حاوی فضانوردان که با چتر نجات روی آب یا خشکی فرود می‌آمدند و تنها قسمتِ نسبتا سالمی بودند که از فضا به زمین بازمی‌گشتند هم چندبارمصرف نبودند و پس از بازیابی فضانوردان رهسپار موزه‌های علمی می‌شدند.

بقایای سایوز در سیبری و بقایای ساترن ۵ در اعماق اقیانوس

به‌همین دلیل دسترسی به فضا برای انسان همواره بسیار گران تمام می‌شد و درنتیجه تنها در انحصار دولت‌ها بود. باوجود دراختیار داشتن بودجه‌های کلان، همین دسترسی نصفه‌ونیمه به فضا هم گاهی برای سازمان‌های دولتی بسیار گزاف به‌نظر می‌رسید. برای مثال بودجه‌ی سالانه‌ی ناسا در دهه‌ی ۶۰ میلادی و دوران اوج رقابت فضایی به ۵/۹ میلیارد دلار (معادل ۴۰ تا ۵۰ میلیارد دلار امروزی با احتساب نرخ تورم) می‌رسید؛ چیزی حدود ۴ درصد از کل بودجه‌ی فدرال آمریکا در آن زمان. هزینه‌ی برنامه‌های فضایی در قرن بیستم میلادی به‌قدری زیاد بود که بسیاری عقیده دارند یکی از دلایل ورشکستگی اقتصادی اتحاد جماهیر شوروی و درنتیجه فروپاشی آن، سرمایه‌گذاری‌های کلان آن رژیم در رقابت فضایی با آمریکا بود.

این درحالی است که بخش اعظم هزینه‌ی ارسال انسان و محموله به فضا مربوط‌به سخت‌افزار موشک و سفینه‌هایی است که پس از هر بار پرتاب به فضا دور انداخته می‌شوند. برای مثال براساس برآوردها هزینه‌ی ساخت موشک فالکون ۹اسپیس‌ایکس چیزی حدود ۶۰ میلیون دلار است، درحالی‌که هزینه‌ی سوخت همین موشک بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ هزار دلار برآورد می‌شود؛ یعنی چیزی کمتر از یک درصد هزینه‌ی موشک. ناسا و دیگر سازمان‌های دولتی این موضوع را حتی قبل از قدم گذاشتن انسان روی ماه به‌خوبی درک کرده بودند و همین موضوع باعث شده بود ناسا پیش از آغاز برنامه‌ی آپولو، به‌فکر کاهش دادن هزینه‌ی برنامه‌های فضایی ازطریق استفاده‌ی مجدد از موشک‌ها و فضاپیماها باشد.

اولین جرقه‌ها

اواخر دهه‌ی ۳۰ میلادی، آلمان نازی پروژه‌ای با نام «بمب‌افکن آمریکا» را آغاز کرده بود. هدف از این پروژه ساخت هواپیمایی بود که بتواند از خاک آلمان بلند شود و با عبور از اقیانوس اطلس آمریکا را بمباران کند. درمیان طرح‌های پیشنهادی مهندسان آلمانی، طرح ایوگن سنگر با سایر طرح‌ها تفاوت اساسی داشت. طرح پیشنهادی سنگر با نام «سیلبر وگل» (پرنده‌ی نقره‌ای) عملا یک راکت بال‌دار بود. سیلور وگل که قرار بود چندبارمصرف باشد، پس از اوج گرفتن تا مرز فضا، دوباره به سمت زمین شیرجه می‌زد. در هنگام ورود به استراتوسفر، افزایش چگالی اتمسفر برای راکت بال‌دارِ سنگر نیروی لیفت ایجاد می‌کرد و آن را مجددا به ارتفاع بالاتر باز می‌گرداند. این فرایند تکرار می‌شد و درنهایت سیلبروگل با چندین بار شیرجه زدن و اوج گرفتن متوالی، از فراز اقیانوس می‌گذشت و به آمریکا می‌رسید. هرچند ساخت سیلبروگل هیچ‌گاه به سرانجام نرسید، اما با سقوط آلمان نازی، طرح‌های مفهومی آن به‌دست آمریکایی‌ها افتاد و تبدیل به مبنایی برای ساخت اولین موشک-هواپیمای آمریکا شد.

اولین طرح‌های مفهومی ناسا از فضاپیمای چندبارمصرف و شاتل فضایی

تاریخچه‌ی طرح‌های مفهومی ناسا از فضاپیمای چندبارمصرف به دو دهه قبل از برنامه‌ی آپولو و فرود انسان روی ماه بازمی‌گردد. اولین تحقیقات درباره‌ی فضاپیمایی که بتواند در بازگشت از فضا مانند هواپیماهای معمولی روی باند فرود بیاید، در دهه‌ی ۵۰ میلادی روی هواپیمای X-15 انجام شد.موشک-هواپیمای مافوق‌صوت X-15 که ناسا و نیروی هوایی ارتش آمریکا به‌صورت مشترک آن را توسعه می‌دادند، می‌توانست به‌لطف استفاده از پیشرانه‌ی موشکی تا مرز رسیدن به فضا اوج بگیرد.

X-15 بین سال‌های ۱۹۵۹ تا ۱۹۶۸ در مجموع ۲۰۰ پرواز آزمایشی انجام داد که در برخی از آن‌ها توانست از خط کارمن (خط فرضی در ارتفاع ۱۰۰ کیلومتری از سطح دریا که رسما به‌عنوان مرز فضا تعریف می‌شود) عبور کند. جالب است بدانید X-15 با ثبت سرعت ۷۲۷۴ کیلومتر بر ساعت در سال ۱۹۶۷، همچنان رکورددار سریع‌ترین هواپیمای مجهز به پیشرانه‌ی موشکی است.

نیل آرمسترانگ درکنار هواپیما-فضاپیمای X-15

کمی بعد نیروی هوایی آمریکا کار روی «هواپیمای فضایی» X-20 را شروع کرد که از لحاظ ظاهری، بیشترین شباهت را با بخش مدارگرد شاتل داشت. هرچند X-15 هیچگاه جنبه‌ی کاربردی پیدا نکرد و ساخت X-20 هرگز عملی نشد، اما این دو هواپیما و طرح‌های مشابه، درنهایت مبنای طراحی شاتل فضایی شدند.

چشم‌انداز فون براون و مسابقه‌ی فضایی

اهمیت هواپیماهای فضایی شبیه به شاتل، حتی قبل از فرود انسان روی ماه به‌خوبی درک شده بود. ورنر فون براون، مهندس موشکی آلمان نازی که پس از جنگ جهانی دوم به آمریکا آمده بود و نقش کلیدی در توسعه‌ی برنامه‌ی موشکی-فضایی آمریکایی‌ها داشت، پارادایمی ۴ مرحله‌ای برای برنامه‌های فضایی پیشنهاد کرده بود. مراحل پارادایم فون براون به ترتیب عبارت بودند از:

• ارسال انسان به فضا؛
• توسعه‌ی فضاپیمای چندبارمصرف برای آسان و ارزان‌تر شدن دسترسی به فضا؛
• ساخت ایستگاه فضایی با استفاده از فضاپیمای چندبارمصرف؛
• مسکونی کردن ایستگاه فضایی و استفاده از آن به‌عنوان پایگاهی برای ارسال انسان به مأموریت‌های فضایی در ماه و بعدها مریخ.

ورنر فون براون درحال توضیح دادن طرح مفهومی خود از فضاپیمای چندبارمصرف و ایستگاه فضایی

چشم‌انداز فون بروان به‌قدری جذاب و آینده‌نگرانه بود که ناسا در بدو تأسیس در اواخر دهه‌ی ۵۰ میلادی، آن را نقشه‌ی راه خود اعلام کرد. حال ممکن است این سؤال پیش بیاید که اگر ناسا از همان ابتدا اهمیت استفاده از فضاپیماهای چندبارمصرف را درک کرده بود، چرا برنامه‌ی فضایی آمریکا کوچک‌ترین شباهتی به پارادایم فون براون نداشت و ساخت شاتل فضایی تا سال ۱۹۷۲ به تعویق افتاد. پاسخ این پرسش «مسابقه‌ی فضایی» با شوروی است.

با شروع عصر فضا، اتحاد جماهیر شوروی دو شکست سنگین و پی‌درپی را به آمریکا تحمیل کرده بود. آن‌ها توانسته بودند افتخار ارسال اولین ماهواره در سال ۱۹۵۷، و ارسال اولین انسان به فضا را در سال ۱۹۶۱ به‌خود اختصاص دهند. در پاسخ به چالش شوروی، جان اف کندی، رئیس جمهور وقت آمریکا، در سخنرانی مشهور خود در سال ۱۹۶۱ اعلام کرد که آمریکا تا قبل از پایان دهه، فضانوردان خود را به ماه خواهد فرستاد و آن‌ها را صحیح و سالم به زمین بازخواهد گرداند.

همین موضوع باعث شد تا برنامه‌ی آپولو با اولویت بالاتری شروع به کار کند و پارادایم فون براون نادیده گرفته شود. در این رقابت فضایی، سرعت از هرچیز دیگری مهم‌تر بود. به‌همین دلیل ناسا به‌دنبال استفاده از موشک‌های یک‌بارمصرف و بازگرداندن فضانوردان به‌وسیله‌ی کپسول و چتر نجات رفت؛ تکنولوژی‌هایی که تا آن زمان به‌خوبی پیشرفت کرده بودند و احتیاج به تحقیق و توسعه‌ی زمان‌بر در آن‌ها نسبت به شاتل فضایی به‌شدت کم‌تر بود.

پایان عصر آپولو و آغاز دوران شاتل

رقابت فضایی با قدم‌گذاشتن نیل آرمسترانگ روی سطح ماه در سال ۱۹۶۹ به اتمام رسید و به‌تبع آن، برنامه‌ی آپولو چند سال بعد خاتمه یافت. پس از شکست دادن شوروی در مسابقه‌ی رسیدن به ماه، ناسا به‌دنبال هدف جدیدی برای خود می‌گشت. اوایل سال ۱۹۶۹، ریچارد نیکسون، رئیس جمهور وقت آمریکا کارگروهی برای مشخص کردن هدف بعدی ناسا تعیین کرد. در سپتامبر همان سال، کارگروه نیکسون در گزارش خود اعلام کرد که بهتر است ناسا بار دیگر به پارادایم فون براون بازگردد: شاتل؛ ایستگاه فضایی؛ ارسال انسان از ایستگاه به ماه؛ ارسال انسان از ایستگاه به مریخ.

جیمز فلچر، مسئول وقت ناسا، درحال توضیح دادن طرح شاتل فضایی برای ریچارد نیکسون

نیکسون از پیشنهاد کارگروه استقبال نکرد؛ چراکه به‌نظر او طرح پیشنهادی باتوجه به بودجه‌ی ناسا بسیار گران‌قیمت تمام می‌شد. تنها بخش از پارادایم فون براون که توانست نظر مساعد و موافقت نیکسون را جلب کند، ساخت شاتل فضایی بود. نیکسون در سال ۱۹۷۲ هنگام تشریح برنامه‌ی جدید ناسا برای مردم آمریکا گفت:

شاتل فضایی دسترسی آمریکا به فضا را مکرر و ارزان‌تر خواهد کرد و پیشرفت‌های بعدی به‌لطف این دو ویژگی، خودبه‌خود از راه خواهند رسید.

ایده‌ی اصلی ناسا از شاتل، موشکی دومرحله‌ای با قابلیت استفاده‌ی مجدد از هر دو مرحله بود. در طرح‌های ابتدایی ناسا مرحله‌ی اول موشک که مجهز به بال بود، مدارگرد شاتل را تا ارتفاع ۱۵ کیلومتری بالا می‌برد و پس از جداشدن از آن، در بازگشت به زمین مانند هواپیماهای معمولی روی باند فرود می‌آمد. درنهایت این ایده به‌دلیل مسائل مالی جامه‌ی واقعیت به‌خود نگرفت و شاتل به‌شکلی که امروزه آن را می‌شناسیم طراحی شد؛ دو تقویت‌کننده (بوستر) در دو سوی یک مخزن نارنجی، چسبیده به یک مدارگرد.

اگرچه نام رسمی برنامه‌ی شاتل، «سیستم حمل‌و‌نقل فضایی» (Space Transportation System) بود، اما درطول دوران حیات این برنامه، قسمت مدارگرد یا حتی کل مجموعه‌ی بوستر-مخزن-مدارگرد بین عموم به شاتل فضایی مشهور شد. در ادامه‌ی این متن نیز به‌منظور سهولت از نام شاتل برای اشاره به سیستم حمل‌و‌نقل فضایی استفاده خواهد شد.

مدارگرد

ناسا وظیفه‌ی خطیر ساخت قسمت مدارگرد شاتل (که فضانوردان را در خود جای می‌داد و شبیه به هواپیماهای متداول بود) را به راکوِل اینترنشنال (که بعدها در بویینگ ادغام شد) واگذار کرد. ازآنجایی‌که آماده‌سازی مجدد مدارگرد برای ارسال دوباره به‌فضا فرآیندی زمان‌بر است، راکول به‌سفارش ناسا در مجموع پنج مدارگرد با نام‌های کلمبیا، چلنجر، دیسکاوری، آتلانتیس و اِندِوِر ساخت تا از این طریق بتواند فاصله‌ی زمانی بین هر پرتاب را کاهش بدهد. مدارگردهای شاتل با قابلیت ۱۰۰ بار استفاده‌ی مجدد و طول عمر ۱۰ سال طراحی شده بودند؛ هرچند درنهایت تعداد دفعات استفاده از هیچ‌کدام از مدارگردها به عدد ۱۰۰ نرسید، اما طول‌عمر آن‌ها از آنچه در ابتدا برنامه‌ریزی شده بود بسیار فراتر رفت.

همچنین پیش از ساخت پنج مدارگرد اشاره شده؛ ناسا اقدام به ساخت یک نمونه‌ی آزمایشی با نام OV-101 کرد. مدارگرد OV-101 که فاقد سپر حرارتی و موتور موشک بود، برای انجام «تست گلاید» طراحی شده بود و قابلیت ارسال شدن به فضا نداشت. نام‌گذاری اولین مدارگرد شاتل برای افکار عمومی بسیار حائز اهمیت بود و گروه‌های مختلف سعی داشتند ناسا را متقاعد کنند تا از نام پیشنهادی آن‌ها برای اولین «هواپیمای فضایی» خود استفاده کند. سرانجام طرفداران سریال «پیشتازان فضا» با ارسال صدها هزار نامه به کاخ سفید توانستند جرالد فورد، رئیس جمهور آمریکا را راضی کنند تا اولین مدارگر شاتل را «انترپرایز» بنامد.

اولین پرواز آزمایشی انترپرایز در سال ۱۹۷۷ و ازطریق سوار شدن روی هواپیمای بویینگ ۷۴۷ انجام شد. برخلاف باور عموم، فرود مدارگردهای شاتل، چندان هم شبیه به هواپیماهای مسافربری نیست. مدارگرد شاتل نه‌تنها مجهز به موتور جت نبود، بلکه هنگام بازگشت به زمین کاملا خالی از سوخت موشک بود و درنتیجه از موتورهای موشک خود هم نمی‌توانست استفاده کند. این موضوع باعث می‌شد مدارگرد در بازگشت از فضا توانایی تولید هیچ‌گونه نیروی پیشران نداشته باشد و مانند «گلایدر» پرواز کند. انترپرایز پس از انجام چند آزمایش گلایدِ دیگر بازنشسته و از قطعات آن برای ساخت سایر مدارگردها استفاده شد.

مدارگرد انترپرایز، سوارشده روی بویینگ ۷۴۷ برای تست گلاید

کلمبیا اولین مدارگرد کامل شاتل با قابلیت ارسال شدن به فضا بود و اولین پرواز خود را در سال ۱۹۸۱ انجام داد. چلنجر، دیسکاوری و آتلانتیس هم به‌ترتیب در سال‌های ۱۹۸۳، ۱۹۸۴ و ۱۹۸۵ به‌پرواز درآمدند. اندور، پنجمین و آخرین مدارگرد شاتل هم در سال ۱۹۹۲ جایگزین چلنجر شد. هنگامی که از جان یانگ، فرمانده اولین مأموریت شاتل با نام STS-1 پیش از اولین پرتاپ پرسیده شد که آیا مضطرب است، او در پاسخ گفت:

هرکسی که روی بزرگ‌ترین سیستم سوخت هیدروژن-اکسیژن جهان قرار بگیرد، بداند که قرار است انتهای سیستم مشتعل شود و ذره‌ای نگران نشود، کاملا شرایط را درک نکرده است.

قسمت اعظم بدنه‌ی مدارگردهای کلمبیا و چلنجر از آلیاژهای آلومینیوم و تیتانیوم ساخته شده بود و وظیفه‌ی تحمل فشارهای آیرودینامیک روی پنجره‌ها را ورقه‌ای شفاف از جنس آلومینیوم سیلیکات با قطر ۳.۳ سانتی‌متر برعهده داشت. با پیشرفت‌های روزافزون علم‌مواد، ناسا هنگام ساخت مدارگردهای دیسکاوری، آتلانتیس و اندور تصمیم گرفت به‌منظور کاهش دادن وزن، فیبر کربن را جایگزین برخی قطعات آلومینیومی کند. 

مدارگردهای ۶۸ تنی شاتل با ۳۷ متر طول و ۱۷ متر ارتفاع قادر بودند ۶ تا ۸ فضانورد و ۲۵ تن بار را در هر پرتاب به فضا ارسال کنند. طول بال این مدارگردها به ۲۴ متر می‌رسید و مساحت آن‌ها برابر با ۲۵۰ متر مربع بود. یکی از چالش‌های بزرگ پیش روی مهندسان ناسا هنگام طراحی مدارگرد شاتل، یافتن ترفندی برای مقابله با حرارت فوق‌العاده بالای ایجاد شده براثر ورود مجدد به جو زمین بود. درنهایت راهکار مهندسان برای ساخت سپر حرارتی استفاده از هزاران قطعه (یا به‌اصطلاح کاشی) از جنش سرامیک بود. در ویدیوی زیر، توانایی عایقی فوق‌العاده‌ی کاشی‌های سیلیکایی شاتل به‌خوبی دیده می‌شود.

هر مدارگرد مجهز به سه موتور موشک RS-25D ساخت راکت داین معروف به «موتور اصلی شاتل فضایی» یاSSME برای قرارگرفتن در مدار بود. این موتورها که میراث‌دار موتور J-2 به‌کاررفته در مرحله‌ی دوم موشک‌های ساترن ۵ هستند، با داشتن تکانه‌ی ویژه‌ی برابر با ۴۵۲ ثانیه در خلاء و ۳۶۶ ثانیه در سطح دریا، هنوز هم بهینه‌ترین موتورهای موشک با سوخت مایع به‌شمار می‌روند. باوجود عملکرد بالا و ایجاد نیروی رانش برابر با ۱۸۶۰ کیلونیوتن در سطح دریا، موتورهای مدارگرد تنها ۱۷ درصد نیروی رانش شاتل را هنگام پرتاب تأمین می‌کردند و وظیفه‌ی اصلی بلندکردن فضاپیما از سطح زمین تا ارتفاع ۴۲ کیلومتری برعهده‌ی دو تقویت‌کننده‌ی سوخت جامد بود.

سه موتور اصلی شاتل حدود ۶ ثانیه پیش از پرتاب با فاصله‌ی زمانی ۱۲۰ میلی‌ثانیه از یکدیگر روشن می‌شدند

علاوه‌بر سه موتور موشک قدرتمند، ۴۴ پیشرانه‌ی کوچک به‌منظور استفاده در سیستم کنترل واکنش در سرتاسر بدنه‌ی مدارگرد شاتل تعبیه شده بودند. هنگامی که سفینه‌های فضایی از جو زمین خارج می‌شوند، از پیشرانه‌های سیستم کنترل واکنش (RCS) برای تغییر وضعیت و چرخاندن فضاپیما حول سه محور استفاده می‌شود. ۱۴ عدد از این پیشرانه‌ها (از نوع ورنیر) در دماغه‌ی شاتل قرار داشتند که در تصویر زیر تعدادی از آن‌ها را روی دماغه‌ی آتلانتیس می‌توان مشاهده کرد.

پیشرانه‌های ورنیر روی دماغه‌ی شاتل آتلانتیس

کابین خدمه‌ی مدارگرد شاتل از سه طبقه تشکیل می‌شد: عرشه‌ی پرواز، طبقه‌ی میانی و قسمت تجهیزات. عرشه‌ی پرواز، همان‌طور که از نامش پیدا است، فرمانده و خلبان شاتل را در خود جای می‌داد. این طبقه همچنین درصورت نیاز توانایی میزبانی از دو متخصص در قسمت پشتی فرمانده و خلبان را هم داشت. مغز الکترونیکی مدارگرد شاتل که در این طبقه قرار گرفته بود، از پنج کامپیوتر یکسان IBM AP-101 تشکیل می‌شد. اگرچه هرکدام از این کامپیوترها به‌تنهایی قابلیت کنترل کامل مدارگرد را داشتند، اما ناسا برای امنیت بیشتر تصمیم به استفاده از پنج کامپیوتر گرفته بود تا درصورت بروز نقص فنی برای یکی از آن‌ها، کامپیوتر دیگری به‌سرعت جایگزین آن شود.

طبقه‌ی میانی که زیر عرشه‌ی پرواز قرار می‌گرفت، محل استقرار سایر خدمه‌ی شاتل بود و ظرفیت آن به سه نفر می‌‌رسید. سرویس بهداشتی، آشپزخانه، محل خواب و هوابند ورود و خروج از شاتل هم در طبقه‌ی میانی قرار داشتند. درنهایت طبقه‌ی تحتانی مدارگرد با نام قسمت تجهیزات، مخازن آب‌و‌هوا و تجهیزات بازیافت دی‌اکسید کربن را در خود جای داده بود.

برای مشاهده‌ی تصویر در ابعاد اصلی روی آن کلیک کنید.

از کابین سه‌طبقه‌ی خدمه که بگذریم، به بزرگ‌ترین قسمت شاتل یعنی محفظه‌ی حمل بار یا Cargo Bay می‌رسیم. محفظه‌ی حمل بار که کاملا از کابین خدمه جدا بود، با ۱۸ متر طول و ۴.۶ متر قطر، بزرگ‌ترین قسمت بدنه‌ی مدارگرد شاتل را تشکیل می‌داد. ماهواره‌ها، قطعات سازنده‌ی ایستگاه بین‌المللی فضایی و دیگر محموله‌هایی که شاتل در طول عمرش با خود به فضا برد، همگی در این قسمت قرار داده می‌شدند.

آلبوم تصاویر مدارگرد (مدارپیما) شاتل فضایی

آزمایشگاه فضایی

یکی از مهم‌ترین جنبه‌های برنامه‌ی شاتل فضایی، اسپیس‌لب (Spacelab) یا آزمایشگاه فضایی بود. پیش از ساخت ایستگاه بین‌المللی فضایی، مکان مناسبی برای انجام دادن آزمایش‌های علمی نسبتا طولانی در فضا وجود نداشت. ایستگاه فضایی اسکای‌لب آمریکا مدت‌ها قبل به مأموریت خود خاتمه داده بود و روس‌ها (و پیش از آن شوروی) علاقه‌ای به همکاری با اروپا در ایستگاه فضایی میر نداشتند. درنتیجه نیاز به آزمایشگاهی فضایی که امکان تحقیقات علمی در فضا را به کشورهای اروپایی و آمریکا می‌داد به‌شدت احساس می‌شد.

سال ۱۹۷۳ سازمان فضایی اروپا و ناسا تصمیم به ساخت آزمایشگاهی فضایی برمبنای شاتل گرفتند تا خلاء یک ایستگاه فضایی چندمنظوره را جبران کنند. اسپیس‌لب که توسط کنسرسیومی متشکل از ۱۰ کشور اروپایی ساخته می‌شد آزمایشگاهی ماژولار و چندبارمصرف بود که در محفظه‌ی بار شاتل قرار می‌گرفت. اسپیس‌لب درمجموع در ۲۹ مأموریت شاتل به‌پرواز درآمد و به‌لطف آن آزمایش‌های ارزشمندی در شرایط ریزگرانش انجام شد.

مخزن خارجی

مخزن سوخت خارجی که با ۴۷ متر ارتفاع، ۸.۴ قطر و ۷۶۰ تن وزن، بزرگ‌ترین و سنگین‌ترین قسمت تشکیل‌دهنده‌ی شاتل محسوب می‌شد، در عین حال تنها قسمت شاتل بود که امکان استفاده‌ی مجدد از آن وجود نداشت. وظیفه‌ی اصلی مخزن خارجی شاتل، تأمین سوخت هیدروژن و اکسیژن مایع برای سه موتور اصلی مدارگرد شاتل بود. مخزن خارجی همچنین به‌عنوان ستون فقرات شاتل عمل می‌کرد و قسمت‌های دیگر مانند مدارگرد و تقویت‌کننده‌های جانبی به آن متصل می‌شدند.

از مجموع وزن ۷۶۰ تنی مخزن خارجی حدود ۶۲۹ تن مربوط‌به اکسیژن مایع، ۱۰۶ تن مربوط‌به هیدرژون مایع و تنها ۲۶/۵ تن مربوط‌به بدنه‌ی مخزن می‌شد. بااینکه وزن اکسیژن موجود در مخزن خارجی ۶ برابر بیشتر از هیدروژن بود، اما چگالی بسیار پایین هیدروژن مایع باعث می‌شد این سوخت تقریبا سه برابر بیشتر از اکسیژن فضا اشغال کند.

جالب است بدانید مخزن خارجی شاتل نه همواره نارنجی بوده و نه برای زیبایی به این رنگ درآمده است. لاکهید مارتین که وظیفه‌ی ساخت مخزن شاتل را برعهده داشت، در نسخه‌های ابتدایی از رنگ سفید برای پوشاندن بدنه‌ی مخزن استفاده می‌کرد؛ اما بعدها متوجه شد رنگ‌آمیزی بدنه نه‌تنها تأثیر مثبتی در عملکرد شاتل ندارد، بلکه ۲۷۲ کیلوگرم به وزن آن اضافه می‌کند. درنتیجه لاکهید برای سبک‌تر شدن فضاپیما و صرفه‌جویی در هزینه‌ها، مخزن‌های بعدی را بدون رنگ‌آمیزی تحویل ناسا می‌داد. رنگ نارنجی معروف مخزن که یکی از برجسته‌ترین مؤلفه‌های ظاهری شاتل به‌شمار می‌رود، درواقع مربوط‌به ماده‌ی محافظ ضدزنگ آن است.

ناسا همچنین با انجام دو بازنگری در طراحی مخزن خارجی و استفاده از آلیاژ آلومینیوم-منیزیم به‌جای آلیاژ آلومینیوم-مس توانست وزن خشک مخزن (وزن خالص بدون سوخت) را از ۳۵ تن به ۳۰ و سپس به ۲۶/۵ تن کاهش بدهد.

آلبوم تصاویر مخزن خارجی شاتل فضایی

مخزن خارجی پس از جدا شدن از مدارگرد، هنگام ورود مجدد به جو زمین متلاشی می‌شد و در اقیانوس هند یا آرام (بسته به مقصد نهایی شاتل و مسیر پرتاب آن) سقوط می‌کرد.

تقویت‌کننده‌های جانبی

تقویت‌کننده‌های جانبی شاتل (SRBs)، اولین موتورهای موشک سوخت جامد بودند که توانستند اجازه‌ی استفاده در فضاپیماهای حمل‌کننده‌ی انسان را از ناسا کسب کنند. دلیل عدم استفاده از این نوع موشک‌ها در مأموریت‌های پیش از شاتل این بود که برخلاف موتورهای سوخت مایع، در موتورهای سوخت جامد قابلیت جهت‌دهی به نازل (گیمبال) بسیار محدود است و امکان کم و زیاد کردن قدرت موتور (Throttling) یا حتی خاموش کردن آن در میان پرواز وجود ندارد. درواقع موتورهای سوخت جامد شباهت زیادی به فشفشه‌هایی دارند که از آن‌ها در نورافشانی‌ها استفاده می‌شود؛ هنگامی که آن‌ها را روشن کنید، عملا دیگر کنترلی روی آن‌ها نخواهید داشت. به همین دلیل است که از این نوع موتورها و سوخت جامد، بیشتر در موشک‌های قاره‌پیمای بالستیک نظامی استفاده می‌شود، نه برنامه‌های فضایی.

اما آنچه ناسا را به استفاده از دو موشک تقویت کننده‌ی کلاس نظامی در شاتل فضایی ترغیب کرد، عملکرد خارق‌العاده‌ی موتورهای سوخت جامد است. موتورهای سوخت جامد شاتل فضایی با ایجاد ۱۳۸۰۰ کیلونیوتن نیروی پیشرانه، همچنان تا به‌امروز قوی‌ترین موتورهای موشک به‌پرواز درآمده در تاریخ محسوب می‌شوند. برای مقایسه، قدرت هرکدام از موتورهای سوخت جامد شاتل فضایی، به‌تنهایی دوبرابر بیشتر از قوی‌ترین موتور موشک سوخت مایع ساخت بشر یعنی موتور موشک معروف F-1 ساترن ۵ است.

بوسترهای شاتل پیش از اتصال به مخزن خارجی، هنگام جداشدن از شاتل در ارتفاع ۴۲ کیلومتری، فرود آمدن در اقیانوس با چتر نجات و بازیابی و برگشت به ساحل

بوسترهای شاتل با مجموع وزن یک میلیون و ۱۸۰ هزار کیلوگرمی خود، ۶۹ درصد از مجموع وزن شاتل فضایی هنگام برخاستن از زمین را به خود اختصاص می‌دادند. از میان مجموع ۲۷۰ بوستری که در طول برنامه‌ی شاتل فضایی استفاده شد، تمامی آن‌ها به‌جز ۴ عدد مورد بازیابی و استفاده‌ی مجدد قرار گرفتند. پس از هربار پرواز بیش از ۵۰۰۰ قطعه برای استفاده‌ی مجدد به اصطلاح «ریفربیش» یا نوسازی می‌شد. آخرین بوسترهای شاتل که از آن‌ها در مأموریت STS-135 استفاده شد حاوی قطعاتی از ۵۹ مأموریت پیشین از جمله قطعاتی از STS-1، یعنی اولین پرواز شاتل بود.

پرتاب

تمامی پروازهای شاتل از مرکز فضایی کندی (KSC) انجام می‌شدند. شاتل هم مانند دیگر موشک‌ها و حتی هواپیماها، نیازمند برقراری شرایط جوی مساعد برای پرتاب بود؛ با این تفاوت که برخلاف پروازهای تجاری، درصورت احتمال وقوع صاعقه مهندسان ناسا اجازه‌ی پرتاب به شاتل نمی‌دادند. هواپیماهای تجاری در طول عمر خود بارها مورد اصابت صاعقه قرار می‌گیرند و معمولا هیچ مشکلی برای آن‌ها پیش نمی‌آید؛ چراکه بار الکتریکی حاصل از صاعقه در بدنه‌ی رسانا پخش می‌شود و هواپیما اتصال به زمین ندارد. هرچند بدنه‌ی شاتل هم مانند هواپیماها از مواد رسانا ساخته شده بود و همچون قفس فارادی از افراد و تجهیزات داخل آن محافظت می‌کرد، اما در لحظات ابتدایی پس از پرتاب، بخار آب در ترکیب با دیگر فراورده‌های شیمیایی خارج شده از موتورهای شاتل، مانند پلی باعث اتصال الکتریکی شاتل به زمین می‌شدند.

درصورت مساعد بودن شرایط جوی، ۹ دقیقه پیش از پرتاب آخرین ارزیابی‌های فنی مهندسان از وضعیت شاتل تمام و وظیفه‌ی شمارش معکوس به نرم‌افزار GLS واقع در مرکز کنترل پرتاب سپرده می‌شد. ۳۱ ثانیه پیش از پرتاب، GLS شمارش معکوس را به کامپیوترهای داخلی شاتل می‌سپرد. ۱۶ ثانیه قبل از پرتاب، سیستم سرکوب صدا (SPS) حدود ۱۱۰۰ متر مکعب آب را به سمت سکوی پرتاب روانه می‌کرد. هدف از پاشیدن آب در اطراف سکوی پرتاب و راکت، برخلاف آنچه ممکن است به‌نظر برسد جلوگیری از آتش‌سوزی یا کنترل حرارت موتورهای موشک نیست؛ بلکه هدف اصلی جذب انرژی آکوستیک و محافظت از موشک و تجهیزات سکوی پرتاب دربرابر امواج قدرتمند صوتی است.

آزمایش سیستم اطفای صوت شاتل. هنگام پرتاب شاتل بیش از یک میلیون لیتر آب ظرف مدت ۴۱ ثانیه به سمت سکوی پرتاب پاشیده می‌شد تا خسارت ناشی از امواج قدرتمند صوتی به حداقل برسد.

۶/۶ ثانیه قبل از پرتاب، سه موتور اصلی شاتل (SSME) با فاصله زمانی ۱۲۰ میلی‌ثانیه از یکدیگر روشن می‌شدند و ظرف سه ثانیه به ۹۰ درصد از توان نامی خود می‌رسیدند. ۳ ثانیه قبل از پرتاب، درصورت مطلوب تشخیص داده شدن عملکرد ۳ موتور اصلی، فرمان روشن کردن موتورهای سوخت جامد در T-0 ثانیه داده می‌شد. در لحظه‌ی پرتاب، ۸ پیچ انفجاری که موتورهای سوخت جامد را به سکو متصل می‌کردند با انفجار خود راه را برای جدا شدن شاتل از سکو هموار می‌کردند و ۰/۲۳ ثانیه پس از پایان شمارش معکوس، شاتل بالاخره از زمین بلند می‌شد. کمی پس از فاصله گرفتن از سکوی پرتاب، بسته به مسیر و مقصد نهایی مأموریت، شاتل چرخش در سه محور اصلی را آغاز می‌کرد؛ هرچند فارغ از مدار مورد نظر در مراحل نهایی صعود، شاتل از سوی زمین همیشه وارونه به‌نظر می‌رسید.

طی فرایند اوج گرفتن موشک‌ها برای خروج از جو زمین، همواره نقطه‌ای از مسیر پرتاب وجود دارد که در آن باتوجه‌به سرعت موشک و غلظت جو زمین، بیشترین فشار آئرودینامیک به وسیله وارد می‌شود. این نقطه که بهمکس کیو (Max Q) مشهور است، یکی از سرنوشت‌سازترین لحظات در همه‌ی برنامه‌های فضایی به‌شمار می‌رود. اگر موشک بتواند از پس فشارها و استرس وارده در این نقطه برآید، در ادامه‌ی مسیر کار چندان سختی پیش رو نخواهد داشت. در پروفایل پرتابی شاتل، مکس کیو ۳۰ ثانیه پس از بلندشدن مدارگرد از سکو رخ می‌داد و طی آن سه موتور اصلی شاتل قدرت خود را به ۷۲ درصد کاهش می‌دادند تا نیروهای آئرودینامیک وارد روی مدارگرد را به حداقل برسانند. با رقیق‌تر شدن جو و پس از اینکه کامپیوترهای شاتل تأیید می‌کردند که مدارگرد با موفقیت مکس کیو را پشت سر گذاشته است، قدرت موتورها دوباره به حداکثر مقدار خود بازمی‌گشت.

شاتل آتلانتیس در نقطه‌ی مکس کیو با سرعت ۱/۳ ماخ

۱۲۶ ثانیه پس از پرتاب پیچ‌های انفجاری متصل کننده‌ی بوسترهای سوخت جامد فعال می‌شدند و چند پیشرانه‌ی کوچک آن‌ها را از سایر قسمت‌های شاتل جدا می‌کردند. بوسترها با چتر نجات در اقیانوس فرود می‌آمدند تا بعد از بازیابی و تعمیر، مجددا مورد استفاده قرار بگیرند. هنگام جداشدن بوسترها، شتاب شاتل چیزی حدود ۰/۹ g (شتاب گرانش زمین) بود. هفت دقیقه پس از پرتاب، با سبک‌تر شدن مخزن براثر مصرف سوخت، شاتل توان موتورهای خود را کاهش می‌داد تا حداکثر شتاب وارده به مدارگرد و فضانوردان را به ۳g (شتاب معادل رسیدن از ۰ تا ۱۰۰ کیلومتر بر ثانیه در کمتر از یک ثانیه) محدود کند.

هشت دقیقه و ۳۰ ثانیه پس از پرتاب، موتورهای اصلی شاتل خاموش می‌شدند و چندثانیه پس از آن، مخزن نارنجی رنگ سوخت هم با فعال شدن پیچ‌های انفجاری از مدارگرد جدا می‌شد. در این لحظه، مدارگرد و مخرن خارجی مسیر تقریبا یکسانی را طی می‌کردند؛ مسیری که همچنان مداری نبود و انتهای آن دوباره به جو زمین منتهی می‌شد. ۳۰ دقیقه پس از پرتاب، «سیستم مانور مداریِ» شاتل، مدارگرد را در مسیری مداری قرار می‌داد تا از ورود دوباره‌ی آن به جو زمین جلوگیری کند. این درحالی بود که مخزن خارجی (که تنها قسمت غیر قابل بازیابی و استفاده‌ی مجدد در شاتل به‌شمار می‌رفت) به‌گونه‌ای طراحی شده بود تا برفراز اقیانوس هند یا آرام مجددا وارد جو زمین شود. حرارت بالای ناشی از ورود مجدد مخزن به جو زمین باعث می‌شد باقی‌مانده‌ی هیدروژن و اکسیژن مایع پس از تبدیل شدن به گاز با افزایش فشار باعث منفجر شدن مخزن شوند. این انفجار از پیش طراحی شده بود تا اطمینان حاصل شود بقایای مخزن هنگام ورود مجدد به زمین تا حد امکان کوچک باشند.

 ازآنجایی‌که که بیشتر مأموریت‌های شاتل در ارتفاع مداری پایین (LEO) و نزدیک به ایستگاه بین‌المللی فضایی انجام می‌شدند، مدار شاتل تقریبا دایره‌ای با ارتفاع متوسط کمتر از ۴۰۰ کیلومتر از سطح زمین بود. در این ارتفاع سرعت گردش مدارگرد شاتل به دور زمین به بیش از ۲۷ هزار کیلومتر بر ساعت معادل ۲۳ ماخ (۲۳ برابر سرعت صوت در سطح دریا) می‌‌رسید.

بازگشت دوباره به زمین و فرود

در طول عمر برنامه‌ی شاتل فضایی، ناسا همواره ترجیح می‌داد تا مدارگرد شاتل را در مرکز فضایی کندی فرود بیاورد. درصورت مساعد نبودن شرایط جوی، شاتل می‌توانست فرود خود را به تأخیر بیندازد یا در یکی از ده‌ها فرودگاهی که در اقصی نقاط جهان برای شرایط اضطراری درنظر گرفته شده بودند فرود بیاید. تقریبا تمام فرایند ورود مجدد شاتل به زمین، به جز بازکردن چرخ‌ها و ارابه‌ی فرود، به‌صورت خودکار و تحت کنترل کامپیوترهای شاتل انجام می‌شد؛ هرچند امکال کنترل تمام دستی شاتل در شرایط اضطراری وجود داشت.

شاتل با فعال کردن پیشرانه‌های مداری، حدود یک درصد یا ۳۲۲ کیلومتر بر ساعت از سرعت خود را کاهش می‌داد. این کاهش سرعت کافی بود تا ارتفاع نقطه‌ی حضیض مداریشاتل در حدی کاهش پیدا کند که آن را در لایه‌های فوقانی جو زمین قرار دهد. این مرحله از فرایند فرود درحالی اتفاق می‌افتاد که شاتل با نقطه‌ی نهایی فرود خود در سطح زمین به اندازه‌ی یک نیم‌کره فاصله داشت.

شبیه‌سازی‌های CFD ناسا از گرما و جریان هوا در اطراف مدارگرد شاتل هنگام ورود مجدد به جو زمین

اولین اثرات برخورد شاتل با جو زمین در ارتفاع ۱۲۰ کیلومتری و در سرعت ۲۵ ماخ اتفاق می‌افتاد. در این لحظات دماغه‌ی فضاپیما در زاویه‌ی ۴۰ درجه‌ای نسبت به افق قرار داشت. با ورود به قسمت‌های چگال‌تر جو، شاتل رفته‌رفته از فضاپیما به هواپیما تبدیل می‌شد و زاویه‌ی ۴۰ درجه‌ای دماغه با ایجاد نیروی لیفت قابل‌توجه باعث می‌شد مدارگرد مجددا اوج بگیرد. برای جلوگیری از این مسئله شاتل مسیری مارپیچ با زاویه‌ی بَنک ۷۰ درجه‌ای را طی می‌کرد. درنهایت با کامل شدن روند گذار مدارگرد از فضاپیما به هواپیما، شاتل با پایین آوردن دماغه به محل فرود نزدیک می‌شد.

نسبت لیفت به درگ مدارگرد شاتل در طول پروفایل پروازی مقدار ثابتی نبود و از ۱:۱ در سرعت‌های ابرصوتی (بیش از ۵ ماخ) تا ۲:۱ در سرعت‌های مافوق صوت و ۴/۵:۱ در سرعت‌های کم‌تر از صوت تغییر می‌کرد. در لایه‌های پایینی جو زمین، شاتل بیشتر شبیه به یک گلایدر معمولی پرواز می‌کرد؛ با این تفاوت که نرخ کاهش ارتفاع آن به ۵۰ متر بر ثانیه (۱۸۰ کیلومتر بر ساعت) می‌رسید.

مرحله‌ی پایانی فرود مدارگرد در ارتفاع ۳ کیلومتری و با فاصله‌ی ۱۲ کیلومتر از باند فرود شروع می‌شد. در این مرحله خلبان‌های شاتل با اعمال کردن ترمز آئرودینامیک سرعت مدارگرد را از ۶۸۲ به ۳۴۶ کیلومتر بر ساعت در لحظه‌ی به زمین نشستن کاهش می‌دادند. برای مقایسه سرعت هواپیماهای مسافربری هنگام نشستن تنها ۲۶۰ کیلومتر بر ساعت است. علاوه‌بر ترمز آئرودینامیک، شاتل از یک چتر ۱۲ متری هم برای کاهش سرعت خود تا ۱۱۰ کیلومتر بر ساعت استفاده می‌کرد.

پس از فرود و آماده‌سازی مجدد

پس از فرود آمدن، مدارگرد شاتل چندین ساعت روی باند فرود باقی می‌ماند تا خنک شود. چندین تیم در اطراف مدارگرد به‌دنبال آثار هیدروژن، هیدرازین، نیتروژن تتراکسید و آمونیا (سوخت‌ها و فراورده‌های جانبی سیستم RCS شاتل) می‌گشتند. درصورت پیدا شدن اثری از این مواد، با اعلام حالت اضطراری مدارگرد خاموش می‌شد و تمامی پرسنل محوطه را ترک می‌کردند. سپس کاروانی از ۲۵ خودروی مخصوص حامل ۱۵۰ مهندس و تکنسین آموزش‌دیده به مدارگرد نزدیک می‌شدند و تمام خطوط و لوله‌های سوخت‌رسانی سیستم RCS را از مواد سمی پاک می‌کردند.

پس از پاکسازی، پزشکِ پرواز وارد مدارگرد می‌شد تا خدمه‌ی شاتل را مورد معاینات مقدماتی پزشکی قرار دهد. درصورت مطمئن شدن پزشک از سلامت خدمه، مدارگرد تخلیه و در اختیار مرکز فضایی کندی قرار داده می‌شد.

پس از انتقال مدارگرد، تیمی متشکل از مهندسان و تکنسین‌های آموزش‌دیده طی ۱۲۵ روز ازطریق ۱۱۵ پلتفرم متحرک حدود ۶ میلیون قطعه‌ی مدارگرد را مورد بازرسی گسترده قرار می‌دادند. یکی از زمان‌برترین فعالیت‌های مرتبط با آماده‌سازی مجدد شاتل، بررسی ۲۴ هزار کاشی سیلیکایی مدارگرد بود که باید با تلرانس ۰/۰۰۲۵۴ سانتی‌متر درکنار یکدیگر قرار می‌گرفتند.

سپس سه موتور اصلی مدارگرد از بدنه‌ی آن جدا می‌شدند تا ۵۰ هزار قطعه‌ی به‌کار رفته در آن‌ها مورد ارزیابی قرار بگیرد و درصورت نیاز تا ۷ هزار قطعه (که عمر محدودی داشتند) جایگزین شوند. دو بوستر جانبی هم که شاتل را تا ارتفاع ۴۵ کیلومتری بالا می‌بردند از اقیانوس اطلس بازیابی و پس از تکه تکه شدن از فلوریدا به یوتا انتقال داده می‌شدند؛ سفری که ازطریق ۴ خط ریلی انجام می‌شد و تا سه هفته طول می‌کشید.

فرایند آماده‌سازی مجدد شاتل برای پرتاب، از لحاظ زمان، هزینه و پیچیدگی به هیچ‌وجه با بازرسی مختصری که هواپیماهای مسافربری پیش از هر بار پرواز به آن احتیاج دارند قابل قیاس نیست. اگرچه هنگام بررسی تاریخچه‌ی برنامه‌ی شاتل فضایی یکی از جذاب‌ترین موضوعات فرایند آماده‌سازی مجدد آن است، متأسفانه به‌دلیل گستردگی زیاد توانایی پرداختن بیشتر به این بخش در این مقاله مقدور نیست. درصورت علاقه به این مبحث می‌توانید این مقاله‌ی جامع ناسا را مطالعه کنید.

سوانح

برنامه‌ی شاتل فضایی در طول عمر خود شاهد دو سانحه‌ی مرگبار بود که هر دو منجر به مرگ تمامی سرنشینان شاتل شدند. اولین سانحه‌ی فاجعه‌بار شاتل در سال ۱۹۸۶ درجریان مأموریت STS-51-L برای مدارگرد چلنجر اتفاق افتاد. ۷۳ ثانیه پس از پرتاب چلنجر در ۲۸ ژانویه ۱۹۸۶، فضاپیما بر اثر نقص فنی یکی از بوسترها متلاشی شد و هر هفت فضانورد سوار بر مدارگرد جان خود را از دست دادند.

سانحه‌ی چلنجر براثر نقص فنی در یکی از اورینگ‌های بوستر اتفاق افتاد. نقص این اورینگ که وظیفه‌ی اتصال قسمت‌های مختلف بوستر به یکدیگر را بر عهده داشت باعث شد تا گازهای داغ احتراق از بدنه‌ی بوستر خارج شوند و به مخزن جانبی شاتل برسند و پس از دنباله‌ای از وقایع، درنهایت باعث متلاشی شدن کامل شاتل شود. سانحه‌ی چلنجر باعث شد تا کل برنامه‌ی شاتل فضایی به‌مدت ۳۲ ماه زمین‌گیر شود و کمیسیونی تخصصی به دستور رونالد ریگان رئیس جمهور وقت آمریکا به بررسی علل وقوع این فاجعه بپردازد. سرانجام کمیسیون راجرز اعلام کرد که «فرهنگ سازمانی» ناسا و فرایند تصمیم‌گیری آن باعث وقوع این سانحه شده است. مدیران ناسا از سال ۱۹۷۷ می‌دانستند که به احتمال زیاد نقصی فاجعه‌بار در طراحی اورینگ‌های بوستر وجود دارد؛ اما هرگز نسبت به رفع آن اقدام نکردند. همچنین برخی مدیران ناسا هشدار مهندسان مبنی بر عدم پرتاب شاتل در روز سانحه به‌دلیل شرایط سرد آب‌وهوایی را نادیده گرفته بودند.

ازآنجایی که مأموریت STS-51-L قرار بود کریستا مک‌اولیف، یک معلم دبیرستانی معمولی را به‌عنوان اولین معلم به فضا بفرستد، ۱۷ درصد از جمعیت آمریکا پرتاب چلنجر را به‌صورت زنده تماشا می‌کردند. از فاجعه‌ی چلنجر به‌عنوان درسی مهم در مطالعات ایمنی مهندسی و اخلاق سازمانی یاد می‌شود.

دومین سانجه‌ی مرگبار شاتل اول فوریه‌ی ۲۰۰۳، بیش از ۱۶ سال پس از سانحه‌ی چلنجر اتفاق افتاد. شاتل کلمبیا که از مأموریت STS-107 باز‌می‌گشت، این بار هنگام ورود مجدد به جو زمین متلاشی شد و هر ۷ سرنشین آن جان خود را از دست دادند. نقص منجر به از دست رفتن کلمبیا اما چند روز پیش از سانحه هنگام صعود آن در جو، براثر جدا شدن تکه‌ای فوم عایق از مخزن خارجی و برخورد آن با بال چپ مدارگرد رخ داده بود.

بقایای کلمبیا هنگام ورود مجدد به جو زمین

کنده شدن و برخورد فوم با مدارگرد اتفاق جدیدی نبود؛ اما برخی از مهندسان ناسا عقیده داشتند شدت آسیب وارده به محافظ کربن-کربن مدارگرد این بار جدی‌تر است. مهندسان کنترل زمینی ناسا سه درخواست جداگانه به وزارت دفاع آمریکا دادند تا تصاویر با رزولوشن بالا از شدت آسیب شاتل برای آن‌ها تهیه کند. مهندس ارشد سیستم حفاظت گرمایی هم درخواست راهپیمایی فضایی سرنشینان کلمبیا برای بررسی آسیب را داده بود؛ اما مدیران ناسا با دخالت خود جلوی کمک وزارت دفاع را گرفتند و از راهپیمایی فضایی هم جلوگیری کردند؛ درنتیجه امکان هرگونه تعمیر شاتل در مدار، یا ارسال شاتل آتلانتیس برای نجات دادن فضانوردان منتفی شد و سرنشینان کلمبیا مجبور شدند با مدارگرد معیوب به زمین بازگردند و در این راه جان خود را از دست بدهند.

شاتل آتلاتنیس آماده‌ی پرتاب برای مأموریت تعمیر تلسکوپ هابل، درکنار شاتل اندور آماده‌ی پرتاپ برای عملیات نجات آتلانتیس درصورت وقوع حادثه

پس از سانحه، شاتل بار دیگر به مدت بیش از دو سال زمین‌گیر و ادامه‌ی ساخت ایستگاه بین‌المللی فضایی متوقف شد. برای جلوگیری از وقوع سوانح مشابه، سیستم عایق حرارتی شاتل در هر مأموریت در مدار به‌طور کامل مورد بازرسی قرار می‌گرفت. همچنین با هر بار پرتاب شاتل، یک مأموریت دیگر روی زمین آماده‌ی پرتاب بود تا درصورت وقوع شرایط اضطراری فضانوردان را نجات بدهد.

سرنوشت شاتل و آینده‌ی موشک‌های چندبارمصرف

سانحه‌ی کلمبیا نشان داد که شاتل آنطور که پیش از آن تصور می‌شد امن و قابل اطمینان نیست. از طرفی مدارگردهای شاتل که از ابتدا قرار بود تنها حدود ۱۰ سال از آن‌ها استفاده شود، وارد دهه‌ی سوم فعالیت خود می‌شدند و هزینه‌ی عملیاتی مأموریت‌های شاتل هم بسیار بیش از براوردهای اولیه تمام می‌شد. تنها یک سال پس از سانحه‌ی کلمبیا، جورج دبلیو بوش، رئیس جمهور وقت آمریکا اعلام کرد پس از تکمیل ساخت ایستگاه بین‌المللی فضایی، شاتل در سال ۲۰۱۰ بازنشست خواهد شد. سرانجام در ژوئیه ۲۰۱۱ طی مأموریت STS-135 مدارگرد آتلانتیس برای آخرین بار از مجموعه پرتاب تاریخی ۳۹ پایگاه فضایی کندی (محل پرتاب مأموریت‌های آپولو که در حال‌حاضر دراختیار اسپیس‌ایکس قرار دارد) به فضا پرتاب شد و به سه دهه تاریخ پرفراز و نشیب برنامه‌ی شاتل فضایی پایان داد.

هنگام بررسی تاریخچه‌ی شاتل، با دو سؤال اساسی رو‌به‌رو می‌شویم: آیا برنامه‌ی شاتل فضایی موفق بود و آیا برنامه‌های مشابه هم به سرنوشت شاتل دچار خواهند شد؟

برای پاسخ به سؤال اول، نخست باید اهداف برنامه‌ی شاتل را بار دیگر مرور کنیم. شاتل آمده بود تا دسترسی به فضا را آسان و ارزان کند. در سال ۱۹۶۹ هزینه‌ی پرتاب هر موشک ساترن ۵ که انسان را به ماه برد چیزی حدود ۱۸۵ تا ۳۷۵ میلیون دلار بود. ناسا قصد داشت با ساخت شاتل این هزینه را تا حد امکان کاهش دهد. این درحالی است که برآوردها نشان می‌دهد، هزینه‌ی پرتاب هر شاتل برای ناسا چیزی بین ۴۵۰ تا ۱/۵ میلیارد دلار (بسته به درنظرگرفتن هزینه‌ی تحقیق و توسعه) تمام می‌شد. موضوع برای ناسا وقتی خجالت‌آورتر می‌شود که بدانید ظرفیت ارسال بار شاتل به مدارهای پایینی زمین (LEO) حدود ۲۷ تن بود و اصلا قابلیت ارسال محموله به ماه نداشت؛ درحالی‌که ساترن ۵ می‌توانست ۱۴۰ تن به مدارهای پایینی و تا ۴۸ تن بار به ماه ارسال کند.

همچنین فرایند آماده‌سازی مجدد شاتل برای پرواز به‌قدری زمان‌بر و پرهزینه بود که فلسفه‌ی استفاده‌ی مجدد از فضاپیما و موشک را کاملا زیر سؤال می‌برد. برای مثال، هزینه‌ی تعمیر و آماده‌سازی مجدد بوسترهای جانبی شاتل با هزینه‌ی ساخت یک جفت بوستر نو برابری می‌کرد.

در سوی مقابل، بسیاری با اشاره به قابلیت‌های منحصر‌به‌فرد شاتل، آن را درمجموع برنامه‌ای موفق می‌خوانند. به‌عنوان نمونه، سرویس و تعمیر تلسکوپ فضایی هابل در مدار و بسیاری از مأموریت‌های دیگر بدون شاتل ممکن نبود. همچنین درست مانند سفر انسان به ماه، در جریان توسعه‌ی شاتل فضایی هم فناوری‌های متعددی در رشته‌های مختلف علمی و مهندسی توسعه داده شدند که امروزه علاوه‌بر فضا، روی زمین هم بسیار پرکاربرد و مفیدند.

موشک در دست توسعه‌ی ناسا با نام SLS که قرار است جایگزین شاتل شود، بدون مدارگرد و یکبارمصرف است

فارغ از موفق یا ناموفق دانستن برنامه‌ی شاتل فضایی، نمی‌توان منکر هزینه‌ی بالا و نواقص مرگبار آن شد. حال این سؤال مطرح می‌شود که آیا شرکت‌ها و برنامه‌های فضایی جدیدی که قصد دارند بار دیگر شانس خود در استفاده از فضاپیماها و موشک‌های چندبارمصرف را بیازمایند موفق خواهند شد؛ یا قدم در راه پرخطر تبدیل شدن به شاتلی دیگر می‌گذارند؟

درحال‌حاضر تنها موشکی که قابلیت استفاده‌ی مجدد از آن وجود دارد، موشک فالکون ۹ اسپیس‌ایکس است و این موشک و فرایند بازیابی آن به قدری با شاتل تفاوت دارد که شاید مقایسه‌ی این دو از اساس بیهوده باشد. فالکون ۹ موشکی دومرحله‌ای است که تنها مرحله‌ی اول آن قابلیت بازیابی و استفاده‌ی مجدد دارد. برخلاف بوسترهای شاتل که در آب شور و خورنده‌ی اقیانوس سقوط می‌کردند، مرحله‌ی اول یا بوستر فالکون ۹ روی کشتی یا زمین فرود می‌آید و با آب دریا درتماس نیست. همچنین برخلاف مدارگرد شاتل که با سرعت ۷.۸ کیلومتر بر ثانیه به زمین بازمی‌گشت، مرحله‌ی اول فالکون ۹ (که هیچگاه به مدار نمی‌رسد) نهایتا با سرعت ۲ کیلومتر بر ثانیه به زمین بازمی‌گردد و همین سرعت نسبتا کم را هم با روشن کردن موتورهای خود هنگام ورود مجدد به جو زمین کاهش می‌دهد. درنتیجه فشار، حرارت و آسیب بسیار کمتری به موشک اسپیس‌ایکس وارد می‌شود. همچنین بنا به ادعای اسپیس‌ایکس، جدیدترین نسخه‌ی موشک‌های فالکون ۹ با نام «بلاک ۵» که برای اولین‌بار سال گذشته به پرواز درآمدند، تا ۱۰ بار پرتاب نیازی به تعمیر و نگه‌داری ندارند و تنها یک بازرسی مختصر بین هر پرواز برای اطمینان از سلامت موشک کفایت می‌کند.

رندر موشک استارشیپ اسپیس‌ایکس (راست) و موشک نیوگلن بلو اوریجین (چپ). موشک‌های چندبارمصرف جدید شباهت چندانی به شاتل فضایی ندارند

موشک‌های چندبارمصرف جدید از جمله فالکون ۹ و استارشیپ اسپیس‌ایکس، موشک نیو گلن بلو اوریجین و دیگر موشک‌های چندبارمصرف در دست توسعه (که فهرست کامل آن‌ها را می‌توانید از اینجا مشاهده کنید) از لحاظ ساختاری قابل قیاس با شاتل نیستند. از طرفی تمامی این موشک‌ها از ۴۰ سال پیشرفت بیشتر تکنولوژی نسبت به شاتل بهره می‌برند و برخلاف ناسا که نمونه‌ای مشابه برای تقلید و آموختن در اختیار نداشت، شرکت‌های فضایی جدید از تاریخچه‌ی شاتل درس می‌گیرند تا اشتاباهات ناسا را تکرار نکنند. ازاین‌رو مقایسه‌ی موشک‌های جدید با شاتل نه‌تنها غیر منطقی به‌نظر می‌رسد، بلکه شاید ناعادلانه نیز باشد.

شاید بهترین توصیف شاتل را باید از زبان ایلان ماسک شنید:

از شاتل فضایی معمولا به‌عنوان مثالی برای [نشان دادن] اینکه چرا نباید چیزی را چندبارمصرف ساخت استفاده می‌شود؛ اما یک آزمایش ناموفق، هدف نهایی را از اعتبار ساقط نمی‌کند. اگر چنین بود، هرگز [حتی] موفق به اختراع لامپ هم نمی‌شدیم.

طبق گفته‌ی یکی از دانشمندان ارشد حاضر در پروژه‌ی تولید انرژی هم‌جوشی هسته‌ای، چین قصد دارد تولید انرژی از رآکتور آزمایشی هم‌جوشی هسته‌ای را تا سال ۲۰۴۰ کامل کند. چین برای راه‌اندازی مجدد برنامه‌ی تعلیقی رآکتور هسته‌ای بومی خود در‌حال‌آمادگی است اما در یکی از آزمایشگاه‌های ایالتی در شهر هه‌فی در استان آن‌هویی، دانشمندان چینی به‌دنبال چیزی فراتر از شکافتن اتم‌ها و هم‌جوشی هسته‌ای و تولید انرژی هستند. این، تلاشی است که افراد شکاک آن را «قراردادن خورشید در جعبه» می‌خوانند.

درحالی‌که هم‌جوشی هسته‌ای می‌تواند صنعت تولید انرژی را متحول کند، تاکنون، تمامی پروژه‌های آزمایشی راه‌اندازی‌شده با هدف تولید انرژی خروجی ۱۰ برابری از رسیدن به این هدف بازمانده‌اند. منتقدان می‌گویند هم‌جوشی هسته‌ای تجاری در ۵۰ سال آینده، ممکن است به‌دست آید.

در‌حال‌حاضر، چین حدود ۸۹۳ میلیون دلار روی تاسیسات بزرگ دونات‌مانندی به‌نام توکاماک هزینه کرده است. در این تأسیسات، از دمای بی‌نهایت گرمی برای جوشاندن ایزوتوپ‌های هیدروژن، تبدیل آن‌ها به پلاسما، ترکیب آن‌ها باهم و تولید انرژی استفاده می‌شود. اگر این انرژی بتواند به‌کار گرفته شود، به مقدار کمی سوخت نیاز خواهد داشت و تقریبا هیچ ضایعات رادیواکتیوی نیز تولید نمی‌کند. سونگ یونتائو از مؤسسه‌ی فیزیک پلاسما می‌گوید:

درحالی‌که مشکلات فناورانه‌ همچنان فراوان هستند، برای انجام این پروژه ۶ میلیارد یوآن دیگر سرمایه‌گذاری شده است و طرح‌های جدیدی درحال‌راه‌اندازی هستند. پنج سال بعد، ما ساخت رآکتور هم‌جوشی خود را آغاز خواهیم کرد که برای ساخت آن به ۱۰ سال زمان نیاز داریم. پس‌ازآنکه این رآکتور آماده شد، ژنراتور انرژی خواهیم ساخت و درحدود سال ۲۰۴۰، انرژی تولید خواهیم کرد.

تکنسینی درحال‌کار روی رآکتور آزمایشی EAST، نوعی رآکتور هم‌جوشی هسته‌ای که خورشید مصنوعی نامیده می‌شود

سونگ می‌گوید:

چین از سال ۱۹۵۸، به‌دنبال تکنولوژی استفاده از هم‌جوشی هسته‌ای بوده است؛ اما مرحله‌ی کنونی بیش‌ازاینکه رقابت باشد، همکاری بین‌المللی است.

چین عضوی از پروژه‌ی ۳۵ ملیتی ایتر (ITER) است. ایتر پروژه‌ی هم‌جوشی ۱۱/۲۹ میلیارد دلاری است که در کشور فرانسه درحال‌اجرا است. چین مسئول تولید ۹ درصد از اجزای موردنیاز پروژه‌ی ایتر است و نقش مهمی در تکنولوژی‌های اصلی این پروژه، مانند مهار مغناطیسی و نیز تولید اجزای مقاوم دربرابر دمای بیش از ۱۰۰ میلیون درجه‌ی سانتی‌گراد ایفا می‌کند.

ایتر قرار است نخستین پلاسما را در سال ۲۰۲۵ تولید کند. سپس، رآکتور نمونه‌ای با هدف تولید ۵۰۰ مگاوات انرژی با استفاده از فقط ۵۰ مگاوات سوخت ورودی، یعنی بازده ۱۰ برابری، ساخته خواهد شد. منتقدان رسیدن به انرژی مطمئن هم‌جوشی را ممکن نمی‌دانند؛ اما سونگ مطمئن است پیشرفت‌هایی در‌این‌زمینه اتفاق خواهد افتاد. او می‌گوید:

ازآن‌جاکه اکنون فناوری‌های بسیاری داریم، بر بسیاری از مشکلات موجود در فیزیک پلاسما غلبه خواهیم کرد. فکر می‌کنم این موضوع موجب تسریع کل فرایند خواهد شد.

رویدادهای پیش‌بینی‌شده‌ی اسکرام با هدف به‌حداقل‌رساندن نیاز به جلساتی برگزار می‌شوند که در چهارچوب چابک تعریف‌ نشده‌اند. همه‌ی رویدادهای اسکرام به‌صورت تایم‌باکس‌شده اجرا می‌شوند؛ به‌طوری‌که حداکثر زمان تعلق‌گرفته به هر رویداد کاملا مشخص است. وقتی اسپرینت آغاز می‌شود، طول مدت رویدادها نیز تعیین می‌شود و پس‌ازآن تغییر نمی‌کند.

به‌جز خودِ اسکرام که ظرف کلی همه‌ی رویدادهای دیگر محسوب می‌شود، هر رویداد فرصتی رسمی برای بررسی و انطباق چیزی است. رویدادها به‌شیوه‌ای طراحی‌ شده‌اند که امکان بررسی و نظارت و شفافیت منتقدانه را فراهم می‌کنند. به‌عبارتِ‌دیگر، برگزارنشدن هریک از این رویدادها به کاهش شفافیت منجر می‌شود و فرصت بازرسی و انطباق را از بین می‌برد.

رویدادهای اسکرام به اعضای تیم کمک می‌کنند کارها را به‌شیوه‌ی ساختاری و با همکاری مؤثر یکدیگر انجام دهند و درنهایت، به نتایج مدنظر دست پیدا کنند. این رویدادها باتوجه‌به اصول متعددی برگزار می‌شوند که در ادامه‌ی مطلب، آن‌ها را شرح می‌دهیم. اغلب اوقات وقتی تیم‌ها رویداد خاصی را رها می‌کنند، بدین‌دلیل است که دیگر آن را فاقد ارزش‌آفرینی می‌دانند؛ بنابراین، احتمال دارد اصول رویدادها را نیز فاقد اعتبار تلقی کنند. یادآوری می‌کنیم همه‌ی رویدادها به ما کمک می‌کنند همکاری پربازده‌تری با یکدیگر داشته باشیم و دانش و مهارت خود را ارتقا دهیم و در آینده نیز با کارایی بیشتری کار کنیم.

همان‌طورکه در قسمت قبل اشاره کردیم، رویدادهای اسکرام عبارت‌اند از:

• برنامه‌ریزی اسپرینت
• اسکرام روزانه
• بازبینی اسپرینت
• بازنگری اسپرینت

اسکرام روزانه

چگونه روز خود را در محیط کار آغاز می‌کنید؟ در رویکرد اسکرام، تیم‌ها در هرروزِ اسپرینت، در اسکرام روزانه (Daily Scrum) شرکت می‌کنند. جلسه‌ی اسکرام روزانه در تایم‌باکسی ۱۵ دقیقه‌ای و با حضور تیم توسعه برگزار می‌شود. اسکرام روزانه با نام «جلسه‌ی ایستاده‌ی روزانه» نیز شناخته می‌شود؛ زیرا اعضای تیم تمام‌مدت به‌صورت ایستاده روال‌ها و مسائل را دنبال می‌کنند.

اهمیت اسکرام روزانه

جلسات اسکرام روزانه معمولا هرروز در مکان و زمان ثابتی برگزار می‌شوند. در این جلسه، کارهای روز قبل بررسی و کارهای روز بعد پیش‌بینی می‌شوند. تمرکز جلسه نیز روی بهینه‌سازی همکاری و عملکرد تیم است. اسکرام‌مستر نقش «تسهیلگر» جلسه را برعهده دارد و تیم توسعه نیز جلسات را سازمان‌دهی می‌کنند. علاوه‌بر تیم توسعه و اسکرام‌مستر، مدیر محصول نیز در این جلسه حضور دارد. اسکرام‌مستر باید مطمئن شود تیم توسعه جلسات را به‌نحوی سازمان‌دهی می‌کند که بتواند پیشرفت کار خود را پیگیری کند. اگر فرد دیگری در جلسه شرکت کند، اسکرام‌مستر باید به تیم اطمینان دهد که او جلسه را قطع نمی‌کند. اسکرام روزانه فرایندی ضروری است؛ زیرا فعالیت «انطباق و بازرسی» به تیم کمک می‌کند که سریع‌تر و منعطف‌تر و کارآمدتر در مسیر هدف حرکت کند.

هدف واقعی جلسات ایستاده چیست؟

هدف جلسات ایستاده‌ی اسکرام روزانه، تنظیم و ساده‌سازی فعالیت‌های تیم اسکرام بر مبنایی روزانه و شناسایی تمام موانع احتمالی است. اگر بخواهیم سیمای جلسه‌ی روزانه را به‌تصویر بکشیم، نکات زیر را مهم می‌دانیم:

• اعضای تیم باید دورهم جمع شوند و میزان و مسیر پیشرفت به‌سمت هدف اسپرینت را بررسی کنند.
• اعضای تیم برای رسیدن به هدف باید با یکدیگر هماهنگ باشند.
• اتفاق‌ها و وضعیت و کار در‌حال اجرا صرف‌نظر از خوب‌و‌بدبودن، مشاهده‌شدنی هستند.
• مهارت‌های مهم تیم توسعه افزایش می‌یابد.
• میزان پیشرفت تیم در دستیابی به اهداف در بک‌لاگ اسپرینت ردیابی می‌شود.
• مشکلاتی که باید حل‌وفصل شوند، پررنگ و عنوان می‌شوند.
• اگر مسئله‌ای وجود دارد که راه فرایند را مسدود می‌کند، اعضای تیم مجبور نیستند بیشتر از یک روز برای مطرح‌کردن آن صبر کنند.
• عملکرد تیم ارتقا می‌یابد و تصمیم‌ها سریع‌تر اتخاذ می‌شوند.

باتوجه‌به‌ تمامی جنبه‌های گفته‌شده، همه‌ی اعضای تیم می‌دانند چه اتفاقی در‌حال‌وقوع است و آن‌ها چگونه به‌سمت هدف اسپرینت در‌حال‌حرکت هستند. به‌علاوه، هرگونه تغییر یا مسائله‌ای نیز مشخص می‌شود که باید برای اسپرینت بعدی در نظر گرفته شود.

اعضای تیم دایره‌وار کنار داشبوردهای خود می‌ایستند و به پرسش‌های زیر پاسخ می‌دهند:

• دیروز چه‌ کاری انجام دادم که به موفقیت تیم توسعه کمک کرد؟
• امروز برای محقق‌شدن هدف اسپرینت چه‌ کاری می‌توانم انجام دهم؟
• تا به این لحظه با چه موانعی رو‌به‌رو شده‌ام؟

توجه کنید اسکرام روزانه فعالیت «حل‌مسئله» نیست؛ اما بسیاری از تیم‌ها تصمیم می‌گیرند پس از جلسه، در قالب گروه‌های کوچک، با یکدیگر مباحثه کنند. آنچه می‌بینیم، رویکردی سنّتی نیست و به‌ویژه با سیستم اجرایی اغلب مدیران پروژه‌های غیرچابک کاملا متفاوت است. درواقع، تیم در طول اسکرام روزانه، به‌روزرسانی‌های وضعیت پروژه را دریافت می‌کند؛ اما مزیت جلسه به همین نکات محدود نمی‌شود. به‌عنوان‌ مثال، اعضای تیم فرصتی پیدا می‌کنند تا درباره‌ی پیشرفت آیتم‌های بک‌لاگ‌ اسپرینت نیز با یکدیگر صحبت کنند.

تعریف Done

همان‌طورکه در قسمت‌های قبل گفتیم، در اسکرام، نتایج اسپرینت را در قالب نسخه‌ای از محصول ارتقایافته و کاربردی تعریف می‌کنند. تکمیل بودن یا نبودن هر کاری که اعضای تیم می‌پذیرند، براساس تعریف Done سنجیده می‌شود. به‌عبارت‌دیگر، Definition of Done یا DoD برای تصمیم‌گیری درباره‌ی زمانی‌ استفاده می‌شود که فعالیتی از بک‌لاگ اسپرینت تکمیل‌ شده باشد. DoD چک‌فهرست جامعی از فعالیت‌های ضروری است که به ما اطمینان می‌دهد فقط فیچرهای صحیح (نه‌تنها ازلحاظ قابلیت، بلکه ازلحاظ کیفیت) توسعه‌ یافته و تحویل داده‌ شده است. DoD ممکن است در تیم‌های مختلف اسکرام متفاوت باشد؛ اما درون یک تیم، همه‌ی اعضای باید روی آن اتفاق‌نظر داشته باشند.

پس DoD به ما اطمینان می‌دهد محصول کاربردی بالقوه باکیفیت و کاربردپذیر است. این تعریف دستورالعمل‌هایی دراختیار تیم توسعه قرار می‌دهد که تیم براساس آن‌ها تصمیم می‌گیرند چه تعداد از آیتم‌های بک‌لاگ محصول را در جلسه‌ی برنامه‌ریزی اسپرینت انتخاب کنند. هدف هر اسپرینت این است که کارایی نرم‌افزار کاربردی را افزایش دهد و این امر کاملا به DoD وابسته است.

تیم توسعه مسئولیت ارتقای قابلیت‌های محصول را در هر اسپرینت برعهده دارد. ازآنجاکه از ابتدا از محصولی کاربردی صحبت کردیم، این احتمال وجود دارد که مالک محصول بلافاصله پس از یک مرحله ارتقای قابلیت‌ها، محصول را عرضه کند. هر محصول افزایشی (Incremental) تمامی ویژگی‌های اسپرینت‌های قبل به‌علاوه‌ی ویژگی‌های جدید را دارد و به‌طور کامل آزمایش‌ شده است و همه‌ی Incrementها، یعنی بخش‌های افزایش‌یافته‌ی آن، با یکدیگر کار می‌کنند.

چنانکه تیم‌ها بالغ‌تر می‌شوند، انتظار می‌رود تعاریف آن‌ها از Done نیز طبق معیارهای دقیق‌تر و سخت‌تر توسعه پیدا کند؛ چراکه این امر به کیفیت بالاتر محصول منجر می‌شود. اگر تعاریف جدیدی ارائه شود، ممکن است همه‌ی کارهای افزایشی ما را پوشش ندهد که برمبنای Doneهای قدیمی انجام‌ شده است. بنابراین، برای کسب تعریف Done حداقل به سیستمی نیاز داریم که استانداردها را برای هر کاری مشخص کند که انجام می‌شود. 

در قسمت‌های بعد، اهمیت و تأثیر تعریف Done را با جزئیات بیشتری توضیح می‌دهیم.

بررسی اسپرینت

جلسه‌ی بررسی اسپرینت (Sprint Review) جلسه‌ای غیررسمی است که در انتهای اسپرینت برگزار می‌شود. در این جلسه، ویژگی‌های افزایشی محصول نمایش داده می‌شوند تا همکاری و مشارکت تیم تقویت شود و مشتری نیز بازخورد خود را درباره‌ی محصول توسعه‌یافته ارائه کند. جلسه‌ی بررسی عمدتا به‌منظور بازبینی بخش افزایشی محصول و درصورت نیاز، تطبیق بک‌لاگ محصول اداره می‌شود.

هدف واقعی بررسی اسپرینت

زمانی‌که محصولی را با رویکرد اسکرام توسعه می‌دهیم، الزاما در پایان هر اسپرینت، باید increment، یعنی بخش افزایش‌یافته‌ی محصول کاربردی را تحویل دهیم. به‌عبارتِ‌دیگر، باید قطعه‌ای از نرم‌افزار را کدنویسی و آزمایش و به محصول اضافه کنیم؛ به‌طوری‌که محصول با همه‌ی ویژگی‌های قبلی درست کار کند. دقیقا به‌همین‌دلیل نیز در پایان هر اسپرینت، جلسه‌ی بازبینی برگزار می‌شود. در این جلسه، تیم اسکرام نشان می‌دهد طی اسپرینت، به چه چیزی دست پیدا کرده است. اساسا بررسی اسپرینت به‌صورت دمو فیچرهای جدید ظاهر می‌شود.

چه افرادی در این جلسه حضور دارند؟

در جلسه‌ی بازبینی اسپرینت، تیم اسکرام و ذی‌نفعان با یکدیگر همکاری و بحث می‌کنند که در آخرین اسپرینت، چه کارهایی انجام‌ شده و محصول نیازمند چه تغییراتی است. براساس این بررسی، همه‌ی شرکت‌کنندگان با همکاری یکدیگر درباره‌ی کارهایی تصمیم‌گیری می‌کنند که برای ارائه‌ی بالاترین ارزش باید انجام شود.

مدت‌زمان جلسه

جلسه‌ی بررسی اسپرینت از فریم زمانی ثابتی برخوردار نیست. برای اسپرینت یک‌ماهه، این جلسه حداکثر چهار ساعت خواهد بود و طبیعتا در اسپرینت‌های کوتاه‌تر، این زمان هم کاهش می‌یابد. در این جلسه نیز، اسکرام‌مستر نقش تسهیلگر را به‌عهده دارد و مطمئن می‌شود همه‌ی شرکت‌کنندگان هدف رویداد را درک می‌کنند. به‌علاوه، رویداد را به‌صورت تایم‌باکس‌شده نگه می‌دارد.

چه‌ کارهایی در جلسه‌ی بررسی اسپرینت انجام می‌شود؟

جلسه‌ی بررسی اسپرینت اتفاقات زیر را شامل می‌شود:

• ذی‌نفعان مهم درصورت دعوت مالک محصول، و تیم اسکرام در جلسه حضور می‌یابند.
• مالک محصول درباره‌ی تعریف Done و آیتم‌های بک‌لاگ محصول صحبت می‌کند که نباید انجام شوند.
• تیم توسعه توضیح می‌دهد چه کارهایی در طول اسپرینت به‌خوبی انجام‌ شده و آن‌ها با چه موانعی رو‌به‌رو شده‌اند و چگونه این مشکلات را حل کرده‌اند.
• تیم توسعه کار «انجام‌شده» را با دقت شرح می‌دهد و Increment را توجیه می‌کند.
• مالک محصول درباره بک‌لاگ محصول بحث می‌کند و اهداف و تاریخ تحویل را برمبنای پیشرفت مشاهده‌شده تا آن لحظه برنامه‌ریزی می‌کند.
• اعضای تیم با همکاری و همفکری برای هدف اسپرینت بعدی برنامه‌ریزی می‌کنند. در این مرحله، مزیت جلسه‌ی بررسی اسپرینت این است که ورودی‌های ارزشمندی برای برنامه‌ریزی اسپرینت آینده فراهم می‌کند.
• تیم، تحقیقاتی در بازار انجام می‌دهد و برهمین‌اساس، تصمیم می‌گیرد کارهای بعدی محصول چیست. همچنین، تیم بودجه، قابلیت‌های بالقوه، جدول زمانی و بازارها را برای نسخه‌های بعدی محصول برمبنای عملکرد برآورد می‌کند.

خروجی جلسه

اگر همه‌ی نکات گفته‌شده درباره‌ی جلسه‌ی بازبینی اسپرینت را کنارهم بگذاریم، متوجه می‌شویم خروجی رویداد ما بک‌لاگ اصلاح‌شده‌ی محصول است. بک‌لاگ اصلاح‌شده آیتم‌های احتمالی بک‌لاگ برای اسپرینت آینده را شامل می‌شود. درضمن، بک‌لاگ محصول را می‌توان باتوجه‌به تقاضای بازار جدید تنظیم کرد.

بازنگری اسپرینت

صرف‌نظر از اینکه تیم اسکرام چقدر موفق عمل می‌کند، همیشه جایی برای بهبودیافتن هست. تیم اسکرام قدرتمند همیشه روی فرصت‌های بهبود مداوم متمرکز می‌ماند. می‌دانیم که تیم باید هدفی مشخص کند و تا پایان اسپرینت، طبق برنامه پیش رود. به‌همین‌دلیل، تیم همیشه راه‌هایی برای بهبود پیدا می‌کند و ما بازتاب این اتفاق را در رویداد بازنگری اسپرینت (Sprint Retrospective) مشاهده می‌کنیم.

تعریف

جلسه‌ی بازنگری اسپرینت فرصتی برای کل تیم فراهم می‌کند تا مدتی کوتاه، از تلاش دست بکشند و فکر کنند. درحقیقت، بازنگری اسپرینت تایم‌باکسی است که در آن، اعضای تیم آزادانه وقایع و شیوه‌های کارکردن خود را بررسی می‌کنند و راه‌های بهتری برای پیشرفت می‌یابند و برنامه‌ای برای اجرای این پیشرفت‌ها تنظیم می‌کنند.

در این جلسه، درباره‌ی عوامل تأثیرگذار روی ایجاد محصول اسکرام، نظیر فرایندها، ابزارها، مصنوعات و محیط، بحث و گفت‌وگو و هم‌اندیشی می‌کنند. بنابراین، بازنگری اسپرینت امکان بهبود مداوم اسکرام را فراهم می‌کند. ازآنجاکه اعضای تیم باید نگاهی به گذشته بیندازند و همه‌ی اتفاقات اسپرینت را مرور کنند، می‌توانند مزایای ورودی‌ها و داده‌ها را پیش از پایان‌یافتن دوره باردیگر ببینند. در جلسه‌ی بازنگری اسپرینت، اعضای تیم باید کارهای خاصی را شناسایی کنند که خودشان انجام داده‌اند:

• چه‌ کارهایی در این اسپرینت به‌خوبی انجام‌ شده است؟
• چه‌ کارهایی به‌خوبی پیش نرفته است؟
• به‌منظور بهبود امور، باید چه‌ کارهایی آغاز کنیم؟

اعضای تیم براساس مباحثاتشان در این مرحله تصمیم می‌گیرند چه تغییراتی اعمال کنند و سپس، با فرایند بهبودیافته‌ی افزایشی به‌سمت اسپرینت بعدی عازم شوند.

شرکت‌کنندگان

جلسه‌ی بازنگری اسپرینت با حضور همه‌ی اعضای تیم توسعه و اسکرام‌مستر و مالک محصول تشکیل می‌شود. اعضای تیم مجموعه‌ای قوی و متمایز از دیدگاه‌هایی دارند که برای شناسایی روندهای پیشرفت از زوایای مختلف ضروری است. اسکرام‌مستر نیز به‌عنوان نیرویی مؤثر و صاحب‌اختیار در جلسه‌ی بازنگری حضور دارد؛ اما صاحب‌اختیاربودن او به این معنی نیست که اجازه‌ی تغییر فرایند اسکرام را نیز دارد. اسکرام‌مستر می‌تواند به این نکته اشاره کند که تیم در کدام حوزه‌ها به فرایند توافق‌شده‌اش متعهد نمانده است. به‌علاوه، او منبع مفیدی برای به‌اشتراک‌گذاشتن دانش و ایده‌هایی برای اعضای تیم است. درست مثل سایر جلساتی که تاکنون شرح داده‌ایم، اینجا هم اسکرام‌مستر مطمئن می‌شود جلسه‌ی بازنگری اسپرینت به‌خوبی برگزار می‌شود و همه‌ی شرکت‌کنندگان هدف جلسه را درک می‌کنند.

ذی‌نفعان یا مدیرانی که اعضای مستقیم تیم اسکرام نیستند، فقط زمانی در جلسه‌ی بازنگری شرکت می‌کنند که تیم اسکرام آن‌ها را دعوت‌ کرده باشد. شایان ذکر است اگرچه «شفافیت» یکی از ارزش‌های اصلی رویکرد اسکرام است، به‌موازات آن، اعضای تیم باید در مباحثاتی احساس امنیت کنند که پیرامون مسائل و مشکلات خود دارند. اگر اعضای تیم به‌دلیل حضور شرکت‌کنندگان خارجی در جلسه‌ی بازنگری، از بیان موانع و مشکلات راه امتناع کنند، این جلسه ارزش خود را از دست می‌دهد.

روند جلسه

جلسه‌ی بازنگری به‌عنوان آخرین رویداد اسپرینت برگزار می‌شود. این بازنگری بلافاصله بعد از جلسه‌ی بررسی و درست قبل از برنامه‌ریزی اسپرینت بعدی انجام می‌شود. بازنگری اسپرینت مستلزم تمرکز دقیق و موشکافانه است. در جریان اسپرینت فعلی، تمرکز پیش‌فرض روی بررسی تمام جنبه‌های مربوط‌به فرایندهای تیم اسکرام بود و قبل از آغاز جلسه‌ی بازنگری، دو مفهوم مهم گفت‌وگو و سازمان‌دهی به اولویت‌های اول تبدیل می‌شوند. تیم با متمرکزماندن روی گفت‌وگو و سازمان‌دهی، تصمیم می‌گیرد اعضای خارجی نیز باید به جلسه دعوت شوند یا خیر. عنصر مهم دیگری که قبل از جلسه‌ی بازنگری اهمیت دارد، درک درست اعضای تیم از دامنه است. بدین‌ترتیب، تیم می‌تواند فرایند مرتبطی را برای بازنگری انتخاب کند و زمان کافی برای جمع‌آوری و آماده‌سازی داده‌های موردنیاز در نظر بگیرد.

پس‌ازاینکه محدوده را تثبیت و حضور افراد را در جلسه قطعی کردیم، مشخص می‌کنیم چه راهکارهایی به بهبود تعامل، بررسی، تفکر و تصمیم‌گیری شرکت‌کنندگان منجر می‌شود. به‌عنوان‌ مثال، طوفان فکری دیدگاه‌ها و رأی‌گیری ازجمله راهکارهای متداول جلسات بازنگری هستند؛ ولی بسته به اینکه به چه موضوعی اولویت می‌دهیم و همچنین براساس افراد شرکت‌کننده در جلسه، می‌توانیم راهکار خاص دیگری را انتخاب کنیم.

جلسه‌ی بازنگری اسپرینت با مسئولیت کامل تیم اسکرام برگزار می‌شود. تیم اسکرام مکان مناسبی را انتخاب می‌کند که برای دستیابی به اقلام تحویل‌دادنی موفقیت‌آمیز مطلوب است. تعداد کمی از تیم‌ها ترجیح می‌دهند جلسه را در مکان استاندارد خود برگزار کنند؛ زیرا در این محل، نمودارهای زیادی دراختیار دارند و می‌توانند اطلاعات مربوط‌به محدوده را بهبود دهند. برخی از تیم‌ها نیز بر این باورند که محیط استاندارد همیشگی، آن‌ها را محتاط‌تر می‌کند و در مکانی دیگر، آزادانه‌تر صحبت می‌کنند. درهرصورت، ضروری است جلسه‌ی بازنگری در محیطی امن و نه فضایی بزرگ برگزار شود که اعضای تیم در آن به‌راحتی ذهن خود را آزاد کنند.

اگرچه اسکرام‌مستر نقش تسهیلگر جلسه را برعهده دارد، هریک از اعضای تیم نیز می‌تواند به آماده‌سازی و فراهم‌کردن زمینه‌های موردنیاز جلسه‌ی بازنگری کمک کند. واقعیت این است که انتخاب فردی بی‌طرف و ماهر از خارج تیم بهترین راه‌حل برای کمک به اعضای تیم است. چنین شخصی می‌تواند اعضای تیم را در طول بازنگری پیچیده و خاص هدایت کند یا هنگام ناکامی نیروهای داخل تیم در اجرای جلسه بازنگری را به‌جریان بیندازد.

در طول جلسات بازنگری اسپرینت، تیم اسکرام روش‌های مختلفی برای بهبود کیفیت محصول به‌کار می‌گیرد. این روش‌ها براساس تطبیق و بهبود فرایندهای کاری باتوجه‌به تعریف Done پیش می‌روند.

مدت جلسه

جلسه‌ی بازنگری مانند جلسه‌ی بررسی اسپرینت، در پایان اسپرینت برگزار می‌شود. بسیاری از تیم‌ها بازنگری را بلافاصله پس از اتمام بررسی آغاز می‌کنند؛ ولی مهم این است که جلسه در همان روز رویداد بررسی و در همان مکان برگزار شود.

مدت جلسه‌ی بازنگری باتوجه‌به چند عامل تعیین می‌شود:

• چه تعداد افراد در جلسه حضور دارند؟
• آیا برخی از اعضای تیم ازراه‌دور و غیرحضوری در جلسه شرکت می‌کنند؟
• اعضای تیم چقدر در این حوزه سابقه دارند؟

جلسه‌ی بازنگری اسپرینت تایم‌باکسی دوساعته (برای اسپرینت دوهفته‌ای) یا چهارساعته (برای اسپرینت چهارهفته‌ای) است. البته، گاهی مباحثات و ناسازگاری اعضای تیم شدت می‌گیرد و مدت جلسه طولانی‌تر می‌شود.

در تصویر زیر فرایند فعالیت بازنگری اسپرینت را مشاهده می‌کنید.

نکاتی برای بهبود جلسه‌ی بازنگری اسپرینت:

۱. ساده نگه‌داشتن جلسه: از اعضای تیم بپرسید برای آغاز یا ادامه‌ی جلسه به چه چیزهایی نیاز دارند.

۲. متمرکز ماندن: فقط به آیتم‌های اقدامات نصب‌شده روی بورد اسکرام توجه کنید.

۳. زمینه‌سازی: اهداف و قوانین جلسه را تعریف کنید.

۴. نوآوری: از گیمیفیکیشن و سایر استراتژی‌های جدید استفاده کنید.

۵. به‌اشتراک‌گذاری مسئولیت‌ها: مسئولیت جلسه را بین اعضای تیم قسمت کنید.

۶. رویکرد عمل‌محور: استراتژی‌های پیشنهادی باید اجرایی باشند.

۷. بازنگری خارجی: مربی چابکی به‌عنوان تسهیل‌کننده‌ی جلسه‌ی بازنگری انتخاب کنید.

برنامه‌ریزی اسپرینت

در طول این جلسه، فهرستی از کارهایی برنامه‌ریزی می‌شود که باید در طول اسپرینت انجام شود. این برنامه‌ریزی با همکاری تیم انجام می‌گیرد.

مدت‌زمان جلسه

جلسه‌ی برنامه‌ریزی برای اسپرینت یک‌ماهه، هشت ساعت به‌طول می‌انجامد. اسکرام‌مستر مسئولیت برگزاری جلسه و هدایت تیم را برعهده دارد و باید مطمئن شود که اعضای تیم وظایف خود را در تایم‌باکس به‌پایان می‌رسانند.

روند جلسه

در رویداد برنامه‌ریزی اسپرینت، با سؤالات زیر رو‌به‌رو می‌شویم:

• چه چیزی می‌توانیم در پایان این اسپرینت تحویل دهیم؟
• چگونه این کار را انجام بدهیم؟

در جواب سؤال اول، تیم توسعه طیف عملیاتی را تعیین می‌کند که در طول اسپرینت انجام می‌دهد. مالک محصول آیتم‌های بک‌لاگ محصول را مدیریت می‌کند و سطحی از هدف پروژه را شرح می‌دهد که باید در این اسپرینت محقق شود. علاوه‌بر تیم توسعه و مالک محصول، اسکرام‌مستر هم در این جلسه حضور دارد. ورودی‌های رویداد عبارت‌اند از:

• بک‌لاگ محصول
• آخرین نسخه‌ی افزایشی (ارتقایافته) محصول
• ظرفیت برآوردشده‌ی تیم توسعه در طول جلسه‌ی برنامه‌ریزی
• عملکرد گذشته‌ی تیم توسعه

تیم توسعه نه‌تنها آیتم‌های بک‌لاگ محصول را انتخاب می‌کند؛ بلکه نتیجه‌ی به‌دست‌آورده در طول اسپرینت آینده را ارزیابی و برآورد می‌کند. تیم اسکرام در طول جلسه‌ی برنامه‌ریزی، «هدف اسپرینت» را نیز تعیین می‌کند که یکی از خروجی‌های جلسه‌ی برنامه‌ریزی است. بک‌لاگ محصول به‌عنوان دومین خروجی این جلسه شناخته می‌شود که به اجرای هدف اسپرینت کمک و تیم توسعه را در مسیر ساخت increment هدایت می‌کند.

در پایان این مطلب، یادآوری می‌کنیم در دو قسمت آینده، چهارچوب و نقش‌های اسکرام را بررسی خواهیم کرد.

پیش از شروع نمایشگاه نیویورک، می‌دانستیم جنسیس خودرو مفهومی جدیدی در آن معرفی خواهد کرد؛ اما معرفی خودرو شهری کامپکت در مخیله‌مان نمی‌گنجید. اکنون شرکت جنسیس با‌ معرفی جدید‌ترین خودرو مفهومیخود با نام Mint، همه را متعجب کرده است؛ زیرا این خودرو با تمامی نمونه‌های معرفی‌شده‌ی جنسیس تفاوت دارد.

جنسیس مینت با مفهومی آینده‌نگرانه و دراصل، برای مصارف روزمره در شهر ساخته شده است. در قسمت جلویی خودرو، با طراحی ساده‌ای مواجه‌ایم و جلوپنجره‌ی بزرگی دیده نمی‌شود. تاکنون، اطلاعاتی درباره‌ی مشخصات فنی این نمونه منتشر نشده است؛ اما مسئولان جنسیس اعلام کرده‌اند این خودرو با شعاع حرکتی ۳۲۰ کیلومتر و بسته‌ی باتری‌های ۳۲۰ کیلووات‌ساعتی با قابلیت شارژ سریع عرضه خواهد شد. باوجوداین، جنسیس مینت خودرویی بی‌دردسر و جالب برای استفاده‌ی روزمره به‌شمار می‌آید.

جنسیس با ایده‌ی افزایش فضای دردسترس داخل خودرو، از طراحی مینیمالیستی در کابین استفاده کرده تا در فضای مورد‌نیاز بیشتر صرفه‌جویی شود. بر‌خلاف خودروهای مفهومی دیگر، جنسیس مینت از هیچ صفحه‌نمایش یا کنسول وسط بزرگی بهره نمی‌برد؛ بلکه روی فرمان خودرو نمایشگر کوچکی قرار گرفته که به تلفن‌همراه شباهت دارد. علاوه‌براین درکنار فرمان، دکمه‌های بزرگی قرار گرفته و به راننده اجازه می‌دهد تنظیمات دلخواه خود را به‌راحتی انتخاب کند. با بهره‌گیری از سقف شیشه‌ای و رنگ تودوزی جذاب، جنسیس مینت هر علاقه‌مند به خودرویی را جذب می‌کند.

یکی از ویژگی‌های عجیب خودرو مفهومی جنسیس، بهره‌مندی از درهای قیچی‌شکل در قسمت عقب است که در نوع خود منحصر‌‌به‌فرد محسوب می‌شود. شرکت جنسیس عقیده دارد با بهره‌گیری از این نوع طراحی، ورود سرنشینان به قسمت عقب خودرو را راحت‌تر کرده است.

مانفرد فیتزجرالد، نایب‌رئیس جنسیس می‌گوید:

به‌عنوان برند، جنسیس از طراحی ارزشمند مترقی با آغوش باز استقبال می‌کند. خودرو مفهومی مینت این ایده را با دستیابی به‌ دیدگاه تقویت می‌کند که تاکنون ناشناخته بوده است. مینت به شهر تعلق دارد و مفتخریم خودرو تکاملی شهری خود را در نیویورک معرفی کنیم.

موارد ابتلا به بیماری سرخک در سراسر جهان به‌حدی افزایش یافته که از چند دهه‌ی قبل سابقه نداشته است. داده‌های سرشماری اولیه‌ی منتشرشده‌ی سازمان بهداشت جهانی از افزایش شدید موارد گزارش‌شده‌ی جهانی این بیماری در سه‌ماهه‌ی اول ۲۰۱۹ حکایت کرده است. داده‌های این سازمان نشان می‌دهند موارد ابتلا به سرخک ۳۰۰ درصد بیشتر از زمان مشابه در سال ۲۰۱۸ است و درحال‌حاضر، شیوع عمده‌ی آن در چند کشور معدود مشاهده می‌شود.

در گزارش سازمان جهانی بهداشت آمده است که داده‌های این سازمان همچنان ناقص و موقتی هستند؛ زیرا تخمین می‌زند از هر ۱۰ مورد ابتلا به سرخک، فقط حدود یک مورد گزارش می‌شود؛ به‌همین‌دلیل، آمار و ارقام واقعی باید به‌مراتب بیشتر باشد. باتوجه‌به اطلاعات گردآوری‌شده از ۱۷۰ کشور، این گزارش می‌گوید ۱۱۲,۱۶۳ مورد ابتلا به این بیماری در سال ۲۰۱۹ گزارش شده؛ درحالی‌که تعداد موارد سرخک در زمان مشابه سال ۲۰۱۸، معادل ۲۸,۱۲۴ نفر در ۱۶۳ کشور بوده است.

بیشترین روند ابتلا به این بیماری به مناطق آفریقایی با افزایش ۷۰۰ درصدی درمقایسه‌با سال ۲۰۱۸ تعلق دارد. درحال‌حاضر در جمهوری دموکراتیک کنگو، اتیوپی،‌ ماداگاسکار و سودان شیوع رسمی سرخک اتفاق افتاده است. در مناطق خاصی از کشورهایی نظیر ایالات متحده‌ی آمریکا که به‌طور سنّتی پوشش واکسیناسیون بیشتر است، روند افزایش ابتلا به سرخک مشاهده می‌شود.

هنریتا اچ. فور، مدیر اجرایی یونیسف و تدرو آدهانوم، مدیرکل سازمان بهداشت جهانی، به‌صراحت این ماجرا را «بحران جهانی سرخک» توصیف کرده‌اند. درضمن، به کشورهایی نیز اشاره کرده‌اند که مراقبت‌های بهداشتی ضعیف و فقر به افزایش موارد ابتلا به سرخک منجر شده‌ است. آن‌ها کشورهای دارای درآمد فراوان و متوسط را عامل اصلی موج فزاینده‌ی تردید درباره‌ی واکسیناسیون و اشاعه‌ی اطلاعات نادرست می‌دانند.

اوایل ماه جاری، دکتر اکسیریس باربوت، عضو کمیسیون سلامت نیویورک،‌ پس از شیوع سرخک، اورژانس سلامت عمومی اعلام کرد. این میزان شیوع در نیویورک در ۳۰ سال گذشته بی‌سابقه بوده است. در سراسر ایالات متحده‌ی آمریکا نیز گزارش ۵۵۵ مورد فقط در سال ۲۰۱۹ به تشدید بحران سلامتی اشاره می‌کند؛ هرچند تعداد موارد گزارش‌شده در کل سال ۲۰۱۸ تنها ۳۷۲ مورد بوده است. چنانچه این نرخ در سایر سال نیز ادامه یابد، سال ۲۰۱۹ بیشترین میزان موارد ابتلا به سرخک در دهه‌های اخیر در ایالات متحده‌ی آمریکا را ازآنِ خود می‌کند.

هنریتا اچ. فور و تدرو آدهانوم معتقدند تهاجم چندجانبه، تنها راه مقابله با شیوع مجدد این ویروس کشنده است. سازمان جهانی بهداشت برای مقابله با شیوع فعلی این بیماری و توزیع واکسن در مناطقی درحال‌تلاش است که سرعت اشاعه‌ی بیماری احتمالا بیشتر خواهد شد. بااین‌حال، این مبارزه صرفا آغازی برای تمامی کارمندان بهداشتی سراسر دنیا و کسانی است که با رشد فزاینده‌ی اطلاعات نادرست درباره‌ی واکسیناسیون مبارزه می‌کنند. هنریتا اچ. فور و تدرو آدهانوم می‌گویند:

همه‌ی ما از علم و سلامتی و اهمیت واکسیناسیون باید حمایت کنیم. این موضوع به‌معنای ایجاد سوادعلمی اصولی است و بدین‌ترتیب، مردم می‌توانند اطلاعات مربوط‌به سلامتی خود و واکسیناسیون را به‌درستی تفسیر و درک کنند.

ازآنجاکه چینی‌ها علاقه‌ی وافری به خودروهای شاسی‌بلند دارند، نمایشگاه شانگهای ۲۰۱۹ با کراس‌اور‌ها و شاسی‌بلندهای متعددی مزین شده است. فولکس واگن، یکی از خودروسازان با‌نفوذ و قدرتمند در بازار چین، ناوگانی از خودروهای شاسی‌بلند جدید خود را در شانگهای به‌نمایش در‌آورده است. پس از معرفی خودرو مفهومی تمام‌الکتریکی I.D. Roomzz، اکنون دو نمونه‌ی دیگر با نام‌های SMV و ترامونت مخصوص بازار چین معرفی شده‌اند.

ابتدا با نمونه‌ی SMV آغاز می‌کنیم. فولکس واگن نمونه‌ی SMV را به‌عنوان شاسی‌بلندی با ابعاد بزرگ‌تر از ترامونت یا اطلس معرفی کرده است. با بهره‌گیری از طول ۵.۱ متر، فولکس واگن از نمونه‌ی اطلس و نیز بزرگ‌ترین شاسی‌بلند ساخته‌شده در پلتفرم MQB بزرگ‌تر است. فولکس واگن اکنون خودرو SMV را به‌عنوان طرحی مفهومی معرفی کرده است؛ اما گروه مشترک فولکس واگن با شرکت چینی FAW اعلام کرده نسخه‌ی نهایی این نمونه تا دو سال‌ آینده در کشور چین تولید و عرضه خواهد شد.

خریداران می‌توانند این نمونه را در دو نسخه‌ی پایه‌ی متفاوت با پیشرانه‌ی ۲ لیتری TSI یا مدل لوکس با پیشرانه ۲.۵ لیتری توربوشارژ VR6 سفارش دهند. همان‌طورکه انتظار می‌رفت، شاسی‌بلند SMV از سیستم چهار‌چرخ متحرک 4Motion و جعبه‌دنده‌ی ۷ سرعته‌ی DSG بهره می‌برد.

در نسخه‌ی ۶ سیلندر فولکس واگن SMV، پیشرانه‌ی ۲۹۵ اسب‌بخار قدرت و ۴۹۹ نیوتن‌متر گشتاور تولید می‌کند و مانند نمونه‌ی ترامونت، قدرت به هر دو اکسل منتقل می‌شود. هنوز عکس‌های کابین این خودرو با سه ردیف صندلی و قابلیت حمل هفت سرنشین منتشر نشده است؛ اما باتوجه‌به ابعاد و اندازه‌ی خودرو، می‌توان حدس زد فضای درخورتوجهی دراختیار سرنشینان عقب وجود داشته باشد. باوجوداینکه فولکس واگن SMV اکنون به‌عنوان نمونه‌ی مفهومی معرفی شده است، طراحی بدنه‌ی این خودرو با خودرو آماده‌ی عرضه کاملا مطابقت دارد.

با وجود جعبه‌ای‌شکل‌بودن بدنه، خطوط زیادی روی کاپوت و در نمای جانبی شاهد هستیم. سقف کشیده‌ی خودرو هم به‌منظور فضای موردانتظار سرنشینان طراحی شده است. فولکس واگن نمونه‌ی SMV را مخصوص بازار چین خواهد ساخت؛ پس، نباید انتظار دیدن این خودرو در هیچ کشور دیگری را داشته باشیم.

ترامونت ایکس (Teramont X) دیگر نمونه‌ای است که فولکس واگن در نمایشگاه شانگهای مخصوص بازار چین معرفی کرده است. سال گذشته، فولکس واگن در نمایشگاه نیویورک خودرویی مفهومی با نام «اطلس کراس اسپرت» را معرفی کرد. یک سال بعد در نمایشگاه شانگهای ۲۰۱۹، فولکس واگن نسخه‌ی آماده‌ی تولید این نمونه را با نام ترامونت X برای بازار چین معرفی کرده است. باوجوداینکه ابعاد این نمونه درمقایسه‌با طرح مفهومی معرفی‌شده دستخوش تغییراتی شده است؛ درمجموع طراحی جذابی از خودرو ترامونت X را شاهد هستیم.

طراحی این خودرو درمجموع به سایر شاسی‌بلندهای فولکس واگن شباهت دارد؛ اما طراحی کشیده و شیب‌دار قسمت‌های جلو و سقف و عقب، این نمونه را از سایر شاسی‌بلندهای موجود در کلاس خود متمایز می‌سازد. به‌جای استفاده از جلوپنجره‌ی بزرگ به‌همراه چراغ‌های LED کوچک در نسخه‌ی مفهومی، فولکس واگن اکنون از جلوپنجره‌ی کرومی و چراغ‌های مستطیلی‌شکل استفاده کرده است.

از دیگر تغییرات این نمونه ورودی هوای زیر سپر تیره‌رنگ و سیستم اگزوز دو‌گانه در قسمت عقب و رینگ‌های ۲۱ اینچی آلومینیومی است. تاکنون، فولکس واگن از کابین این نمونه عکسی منتشر نکرده؛ اما طبق گفته‌ی این شرکت، درون کابین فضای کافی برای قرار‌گیری پنج سرنشین در پنج صندلی راحت وجود دارد. برای نشان‌دادن اطلاعات فنی خودرو، صفحه‌نمایشی ۱۰.۲ اینچی در نظر گرفته شده؛ درحالی‌که وظیفه‌ی نمایش اطلاعات سیستم سرگرمی برعهده‌ی نمایشگر ۹.۲ اینچی خواهد بود.

هنوز اطلاعاتی از پیشرانه‌ی این نمونه دردسترس نیست؛ اما نشان‌های V6 و 4Motion تاحدودی مشخصات فنی این نمونه را مشخص می‌کند. نشان V6 از استفاده از پیشرانه‌ی ۶ سیلندر ۳.۶ لیتری خبر می‌دهد که می‌تواند ۲۷۶ اسب‌بخار قدرت و ۳۶۰ نیوتن‌متر گشتاور تولید کند. نشان 4Motion هم مشخصا بیانگر انتقال قدرت به تمامی چرخ‌ها است. بنابر گفته‌ی فولکس واگن، این شرکت از خرداد ثبت سفارش برای شاسی‌بلند کوپه‌ی ترامونت X را در چین آغاز خواهد کرد. هنوز مشخص نیست این خودرو در بازار خارج از چین هم عرضه می‌شود یا خبر؛ اما قطعا تأیید یا تکذیب عرضه‌ی جهانی این خودرو چندی بعد منتشر خواهد شد.

پژوهشگران ترکیب متغیر سلول‌های ایمنی و سرطانی را در بیش از ۱۰۰ نمونه تومور سینه بررسی کردند. آن‌ها متوجه شدند بخش بزرگی از تومورهای تهاجمی اغلب از یک نوع سلول تشکیل شده‌اند. اگر در حوالی این تومورها سلول‌های ایمنی خاصی نیز حاضر باشند، روش ایمنی‌درمانی می‌تواند برای برخی از بیماران مبتلا به سرطان سینه موفقیت‌آمیز باشد.

هرساله، بیش از ۱.۷ میلیون زن در سرتاسر جهان مبتلا به سرطان سینه تشخیص داده می‌شوند و درنهایت، این بیماری موجب مرگ حدود نیم میلیون نفر از این افراد می‌شود. در مبحث مبارزه با سرطان سینه، پژوهش‌هایی برای توسعه‌ی رویکردهای درمانی جدیدی برای هدف قراردادن دقیق‌تر سلول‌های سرطانی و نیز فعال‌کردن سیستم ایمنی مرتبط با تومور درحال‌انجام است.

در‌حال‌حاضر، اطلاعات کمی درباره‌ی سلول‌های ایمنی و سرطانی مختلف درون تومور و نحوه‌ی تفاوت آن‌ها در بین بیماران مختلف موجود است. دانشمندان در پژوهشی جدید از روش سیتومتری توده‌ای برای نشان‌دادن تنوع سلول‌های موجود در تومور استفاده کردند. یوهانا واگنر از دانشگاه زوریخ دراین‌باره توضیح می‌دهد:

با استفاده از این تکنولوژی، توانستیم تنوع سلول‌های سرطانی را به‌دقت بررسی و مشخص کنیم چه انواعی از سلول‌های سرطانی در تومور وجود دارند.

تومورهای سینه اکوسیستم‌های پیچیده‌ای هستند. تصویر نشان‌دهنده‌ی سرطان سینه‌ی تهاجمی متشکل از انواع بسیار مختلفی از سلول‌های تومور است که به‌وسیله‌ی سلول‌های ایمنی (دایره‌های رنگی) احاطه شده‌ است

پژوهشگران به‌موازات این کار، سلول‌های T و ماکروفاژهای مرتبط با تومور را نیز تجزیه‌و‌تحلیل کردند. سلول‌های T می‌توانند به تومور حمله کنند؛ ولی در مواقعی از آن حمایت می‌کنند. اگر سیستم ایمنی فعال‌شده حمله‌ی موفقیت‌آمیزی کند، سلول‌های سرطان سینه تخریب خواهند شد؛ اما اگر سلول‌های ایمنی اطراف تومور غیرفعال شوند، سلول‌های سرطان سینه جان سالم به‌در خواهند برد.

پژوهشگران متوجه شدند این فرض درست نیست که در تومورهای تهاجمی‌تر، تنوع سلولی بیشتری وجود دارد. در اغلب مواقع، تومورهای تهاجمی عمدتا از یک نوع سلول تشکیل شده‌اند که اغلب درجه‌ی فراوانی از ناهنجاری را نشان می‌دهند. واگنر می‌گوید:

هر توموری که بررسی کردیم، ازلحاظ ترکیب سلولی‌، منحصر‌به‌فرد و از بیماری به بیمار دیگر متفاوت بود. این می‌تواند یکی از دلایلی باشد که چرا درمان سرطان سینه این‌قدر دشوار است.

در همین زمان، دانشمندان تشابهاتی در سیستم ایمنی مرتبط‌با تومور بین تومورهای تهاجمی افراد مختلف کشف کردند. آن‌ها در میان گروهی از بیماران سرطان سینه، نوعی سلول‌های ایمنی غیرفعال را مشاهده کردند که در سرطان‌های ریه و پوست نیز وجود داشته و به‌وسیله ایمنی‌درمانی فعال شده‌اند. این امر بیمارانی را شامل می‌شد که برای درمان سرطان سینه قبلا به‌عنوان نامزدهای مناسب ایمنی‌درمانی در نظر گرفته نشده بودند. بنابراین، تجزیه‌و‌تحلیل جامعی از سلول‌های سرطانی موجود در تومور و سلول‌های ایمنی می‌تواند پایه‌ی مناسبی برای معرفی درمان‌های دقیق باشد. بودنمیلر، پژوهشگر دیگر مطالعه، دراین‌زمینه چنین توضیح می‌گوید:

یافته‌های ما نشان می‌دهند شاید ایمنی‌درمانی درباره‌ی سرطان سینه سودمند باشد. مطالعات بیشتری دراین‌باره انجام خواهیم داد و اگر آن‌ها موفق بودند، به‌سوی انجام آزمایش بالینی خواهیم رفت.

نمایشگاه خودرو نیویورک ۲۰۱۹ رویداد ویژه‌ای برای نیسان است. ۵۰ سال پیش، خودروساز ژاپنی نسخه‌ای با طرح داتسون 240Z فعلی را برای خریداران آمریکایی در نیویورک رونمایی کرد. به‌مناسبت این رویداد، نیسان بسته‌ی ظاهری خاصی برای خودرو سرسخت 370Z معرفی کرده که نسخه‌ی «۵۰ سالگی» نام‌گذاری شده است. 

ایوان اسپینوزا، معاون برنامه‌ریزی و استراتژی جهانی محصول نیسان، در‌این‌باره گفت:

بر هیچ‌کس پوشیده نیست داتسون 240Z آغازگر ورود خودروهای اسپرت ژاپنی به بازار ایالات متحده‌ی آمریکا بود. تقریبا همه می‌دانند و در تاریخ شناخته شده است که چگونه پیتر براک با 240Z، چشم‌انداز موتوراسپرت آمریکا را تغییر داد. پس‌ازآنکه معرفی BRE 240Z در سال ۱۹۷۰، نیسان (داتسون) با هزاران پیروزی طی پنج دهه‌ی گذشته به یکی از شرکت‌های موفق درزمینه‌ی موتوراسپرت آمریکا تبدیل شده است.

به‌همین‌دلیل نسخه‌ی ۵۰ سالگی نیسان 370Z چنین طرح جالبی برای فضای بیرونی پوشیده است. طرحی دورنگ با نوارهای برجسته در دو طرف خودرو، قدردانی از خودرو مسابقه‌ای 240Z پیتر براک است. در اوایل دهه‌ی ۱۹۷۰، پیتر براک در مسابقات SCCA به مقام قهرمانی دست یافته بود. نیسان این طرح را در دو گزینه‌ شامل رنگ سفید و قرمز با نقره‌ای و سیاه برای خریداران ارائه می‌دهد. بسته‌ی ۵۰ سالگی برای انواع مدل‌های پایه، اسپرت، اسپرت تورینگ و نیسمو دردسترس خواهد بود.

صرف‌نظر از نوع رنگ یا تیپ خودرو، هرکدام از مدل‌ها با نوارهایی روی درها و کناره تزیین می‌شوند که از چراغ‌های جلو تا ستون عقب امتداد دارند. علامت Z در گِل‌گیرها نیز با برند اختصاصی ۵۰ سالگی تزیین شده است و رینگ‌های ویژه ۱۹ اینچی در چهار گوشه قرار گرفته‌اند. در داخل نسخه‌ی ۵۰ سالگی، نشانه‌های پنجاهمین سالگرد روی پشت‌سری‌های صندلی‌ها و نشانگرهای داشبورد به‌کار می‌رود. دوخت منحصربفرد، پوشش ویژه‌ی آلکانترا برای غربیلک فرمان، کف‌پوش‌ها و قطعات تزیینی چرم مصنوعی برای پنل درها ازجمله سایر امکانات جدید این نسخه هستند.

نسخه‌ی ۵۰ سالگی نیسان 370Z پنجمین خودرو این شرکت به‌شمار می‌رود که با نشان سالگرد تزیین می‌شود. چنین روندی با معرفی نسخه‌ی دهمین سالگرد داتسون 280ZX در سال ۱۹۸۰ آغاز شد و پس‌ازآن، با نیسان 300ZX توربو در سال ۱۹۸۴ ادامه یافت. در سال ۲۰۰۵، این شرکت نسخه‌ی ۳۵ سالگی نیسان 350Z را منتشر کرد و به‌مناسبت ۴۰ سالگی نیز در سال ۲۰۰۹ با برند جدید 370Z ارائه شد. 

جزئیات مربوط‌به قیمت این خودرو در آینده منتشر خواهد شد.

پژوهشی جدید نشان می‌دهد که تیره انسان منقرض‌شده‌ای که به‌تازگی کشف شده، با انسان‌های مدرن آمیزش داشته است. دانشمندان گفته‌اند که تفاوت‌های ژنتیکی این تیره جدید نسبت به سایر انسان‌ها، آن‌ها را از نزدیک‌ترین خویشاوندان ما، نئاندرتال‌ها و دنیسووان‌ها کاملا جدا می‌سازد. تیره، در انسان‌شناسی به نظام خویشاوندی اطلاق می‌شود که همگی خود را از یک نیای مشترک تک‌خطی می‌دانند. به این جهت، تیره را نباید با گونه اشتباه گرفت.

اگرچه انسان‌های مدرن اکنون تنها گونه‌ی زنده از درخت خانواده انسان هستند، اما سایر گونه‌ها و تیره‌های انسان نه‌تنها روزگاری همزمان با انسان‌های مدرن زندگی می‌کردند، بلکه حتی آمیزش نیز داشته و DNA خود را در ژنوم انسان مدرن باقی گذاشته‌اند. این تیره‌های کهن نه‌تنها شامل نئاندرتال‌ها، نزدیک‌ترین بستگان منقرض‌شده‌ی ما انسان‌های مدرن می‌شوند، بلکه دنیسووان‌ها را نیز دربر می‌گیرند؛ گونه‌ای که تنها از روی فسیل‌هایی که در غار دنیسووا در کوه‌های آلتایای سیبری کشف‌شده شناخته می‌شود.

بازسازی چهره یک زن دنیسووان که حدود ۴۰ هزار سال قبل زندگی می‌کرد

پژوهش‌های قبلی نشان می‌دادند درحالی‌که دنیسووان‌ها با نئاندرتال‌ها نسب مشترکی داشتند، اما به همان اندازه‌ای که نئاندرتال‌ها نسبت به ما متمایزند، آن‌ها نیز از لحاظ ژنتیکی با نئاندرتال‌ها تفاوت داشته‌اند. پژوهش‌های گذشته تخمین زده بودند که اجداد انسان‌های مدرن حدود ۷۰۰ هزار پیش از اجداد نئاندرتال‌ها و دنیسووان‌ها جدا شده و اجداد نئاندرتال‌ها و دنیسووان‌ها نیز حدود ۴۰۰ هزار سال قبل از هم جدا شده‌اند.

دانشمندان در سال ۲۰۱۸ دریافتند که دنیسووان‌ها بیش از یک تیره بودند. یکی از این تیره‌ها از خویشاوندان دنیسووان سیبری بودند و میراث ژنتیکی خود را عمدتا در مردمان آسیای شرقی باقی گذاشته‌اند، درحالی‌که تیره دیگر نسبت بسیار دورتری به دنیسووان سیبری داشت و DNA آن امروزه بیشتر در مردمان ساکن پاپوآ گینه نو و جنوب شرقی آسیا دیده می‌شود. این گروه‌ها حدود ۲۸۳ هزار سال قبل از هم جدا شدند.

انسان کهنِ جدید

دانشمندان برای به دست آوردن اطلاعات بیشتر در مورد ژنتیک دنیسووان‌ها، ژنوم ۱۶۱ انسان مدرن از ۱۴ گروه جمعیتی از جزایر جنوب شرقی آسیا و گینه نو را تجزیه و تحلیل کردند. پژوهشگران دریافتند که بخش بزرگی از DNA این منطقه جغرافیایی با یک سناریویی که در آن انسان‌های مدرن تنها با یک تیره از دنیسووان‌ها آمیزش داشته‌اند، همخوانی ندارد. در عوض، آن‌ها دریافتند که مردمان گینه نو صدها ژن‌ مختلف از دو تیره دنیسووان‌ها به ارث برده‌اند.

مورای کوکس، متخصص ژنتیک جمعیت از دانشگاه ماسی در نیوزیلند و نویسنده اصلی این پژوهش، گفت قبلا تصور می‌کردند تنها یک گروه واحد از دنیسووان‌ها وجود داشته باشد، اما درواقع ۳ گروه بسیار متفاوت با تنوعی بیشتر از آنچه حالا در بین انسان‌های مدرن امروزی دیده می‌شود در بین دنیسووان‌ها وجود داشت. پژوهشگران براساس سطح تفاوت ژنتیکی بین هر سه تیره دنیسووان‌ها گمان می‌کنند که تیره جدید در حدود ۳۶۳ هزار سال قبل از دو تیره دیگر جدا شد.

امروزه بسیاری از مردم جنوب شرقی آسیا و ساکنان بسیاری از جزایر اقیانوس آرام ژن‌های دنیسووان‌ها را حمل می‌کنند

کوکس می‌گوید: «در کل، این تیره جدید دنیسووان‌ها به اندازه‌ای با دنیسووان پیداشده در غار دنیسووا تفاوت دارد که اگر قرار است به نئاندرتال‌ها و دنیسووان‌ها نام‌های متفاوتی بدهیم، این گروه جدید نیز احتمالا احتیاج به یک نام جدید دارد.»

DNA این تیره جدید در ابتدا در انسان‌های مدرنی که در پاپوآ گینه نو یا در نزدیکی آن زندگی می‌کنند پیدا شد. دانشمندان قبلا دنیسووان‌ها را انسان‌تبارهایی می‌دانستند که در نواحی منجمد شمالی مانند غار دنیسووا در سیبری زندگی می‌کردند، اما با یافته‌های جدید به نظر می‌رسد که مرکز ثقل این‌گونه درواقع بیشتر در نواحی گرمسیر جنوب شرقی آسیا و گینه نو بود.

عامل سلامتی

بااین‌حال، هدف کوکس و همکارانش در وهله‌ی اول، حل معمای تکامل انسان نبود، بلکه آ‌ن‌ها این پژوهش‌ را برای بهبود سلامت انسان‌های مدرن ساکن نواحی گرمسیری انجام دادند. کوکس با اشاره به مناطق استوایی گفت که برنامه تحقیقاتی او و همکارانش عمدتا بر بهبود مراقبت‌های بهداشتی منطقه‌ای از جهان متمرکز بود که بسیار کم مورد بررسی قرار گرفته است. کوکس در ادامه گفت: «درواقع، پژوهش‌ها در مورد انسان‌های باستانی به‌صورت تبعیض‌آمیزی به سوی اروپا و شمال اوراسیا تمایل داشته است، البته بخشی از آن به این دلیل است که DNA-ای که از استخوان‌های باستانی استخراج می‌شود، تنها می‌تواند در مناطق سرد سالم باقی بماند. تا همین حالا، قدیمی‌ترین DNA-ای که از نواحی استوایی به دست آمده، تنها حدود ۶۰۰۰ سال قدمت دارد.»

ما انسان‌های مدرن تنوع ژنتیکی را از راه آمیزش با انسان‌های باستانی به ارث برده‌ایم که تا همین حال، سلامتی ما را بیشتر مثبت و البته گاهی به‌صورت منفی تحت تأثیر قرار می‌دهد. به‌عنوان مثال، بسیاری از اروپایی‌ها ژن‌های ایمنی را از نئاندرتال‌ها به ارث برده‌اند که امروز برای مبارزه با برخی عفونت‌ها بسیار مهم هستند. اگر ما انواع ژن‌های باستانی را حفظ می‌کنیم معمولا به این دلیل است که از نوع ژن‌های انسان مدرن بهتر هستند. درواقع، ما با انسان‌های باستانی آمیزش داشتیم و عمدتا خصوصیات خوب را از آن‌ها گرفته‌ایم.

حداقل براساس یافته‌های جدید، از بسیاری از گروه‌های مختلف انسان‌های باستانی در اوراسیا، بسیاری در نزدیکی مناطق گرمسیری زندگی می‌کردند. اگر به تنوع انسان مدرن و به‌طور کلی تنوع زیستی تمامی گونه‌های گیاهی و حیوانی توجه کنیم، بیشترین تنوع در مناطق استوایی است. این پژوهش جدید با یافته‌های رشته‌ای از پژوهش‌های دیگر در حوزه زیست‌شناسی همخوانی دارد که نشان می‌دادند مرکز ثقل تنوع زیستی در نواحی استوایی بوده است و یافته‌های جدید همین تنوع زیستی را در انسان‌های باستانی نشان می‌دهد. پژوهشگران قصد دارند در آینده از یافته‌های خود برای کمک به بهبود مراقبت‌های پزشکی برای مردم جزایر جنوب شرقی آسیا و گینه نو بهره ببرند.

یافته‌های این پژوهش هفته گذشته در نشریه‌ی «Cell» منتشر شدند.