Lunar escape systems
قمری فرار کے نظام (LESS) ہنگامی گاڑیوں کا ایک سلسلہ تھا جو کبھی نہ اڑنے والے طویل مدتی اپولو مشنوں کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ چونکہ یہ مشن منصوبہ بند کیے گئے اپولو مشنوں سے زیادہ فرضی تھے، اس لیے ڈیزائن کبھی نہیں بنائے گئے۔ یہ تصور بیل ایرو اسپیس (ایک قمری سطح کی نقل و حرکت کا ڈیزائن جو کم خطرناک قمری روور کے حق میں منسوخ کر دیا گیا تھا) کی طرف سے قمری اڑنے والی گاڑی کی ترقی تھی۔ تفصیلات جیسا کہ ناسا نے پہلی چند اپولو پروازوں کے بعد چاند پر طویل قیام کا منصوبہ بنایا تھا، انہیں کئی نئے مسائل پر غور کرنا پڑا، جن میں سے ایک یہ تھا کہ اگر خلاباز واپس نہیں آسکتے ہیں تو کیا کریں۔ عام طور پر خلائی جہاز جتنا لمبا بیکار رہتا ہے اتنا ہی کم قابل اعتماد ہو جاتا ہے، لہذا چاند پر دو ہفتوں کے قیام کے بعد قمری ماڈیول ایسینٹ انجن یا دیگر ضروری نظام کام کرنے میں ناکام ہو سکتے ہیں، جس کی وجہ سے خلاباز چاند پر پھنسے ہوئے ہیں جب تک کہ زمین سے ریسکیو مشن نہ پہنچ سکے۔ ایک ممکنہ حل کے لیے، ناسا نے متعدد کم لاگت والے، کم بڑے قمری فرار کے نظام (ایل ای ایس ایس) کا مطالعہ کیا جنہیں قمری ماڈیول پر بیک اپ کے طور پر لے جایا جا سکتا ہے، بجائے اس کے کہ جہاز پر لائف بوٹ کی طرح۔ 'KISS' اس دن کی ترتیب تھی، جس میں کسی بھی آپریشنل LESS سسٹم کے بارے میں چند بنیادی مفروضے تھے: LESS ایل ایم ایسینٹ اسٹیج ٹینکوں سے ایندھن استعمال کرے گا، لہذا مشن پر کوئی اضافی ایندھن نہیں لے جایا جائے گا۔ اپولو پروگرام میں کہیں اور استعمال ہونے والے متعدد بے کار نظاموں کے بجائے، LESS اپنے مشن کو حاصل کرتے ہوئے جتنا ممکن ہو اتنا آسان ہوگا۔ تمام لائف سپورٹ خلابازوں کے اسپیس سوٹ بیک پیک سے آئے گا۔ اس سے LESS کی کمیت اور پیچیدگی بہت کم ہو گئی، لیکن اس کی ضرورت تھی کہ خلاباز چار گھنٹے کے بیک پیک آکسیجن کی فراہمی کے اندر مدار میں چکر لگانے والے CSM کے ساتھ ملاقات کر سکیں۔ LESS چاند کی سطح پر 14 دن تک قیام کی حمایت کرے گا۔ دیگر مسائل یہ تھے کہ LESS کو ہر ممکن حد تک ہلکا ہونا چاہیے تاکہ LEM کی کارگو کی صلاحیت کو نمایاں طور پر کم نہ کیا جا سکے، اور LM میں اس طرح پیک کرنا آسان ہو کہ یہ دوسرے کارگو میں مداخلت نہ کرے۔ اس کا ایک نتیجہ یہ تھا کہ زیادہ تر ڈیزائنوں میں الگ کرنے کے قابل ٹانگوں کا استعمال کیا جاتا تھا: ٹانگیں چاند کی سطح پر رکھی جاتی تھیں، کم ان کے اوپر جمع ہوتی تھیں، اور پھر کم لانچ ہوتے ہی ٹانگیں پیچھے رہ جاتی تھیں۔ اس نے مطلوبہ کمیت کو براہ راست کم نہیں کیا، لیکن اس نے LESS کی خالی کمیت کو کم کیا، جس سے اسے مدار میں لے جانے کے لیے درکار ایندھن کم ہو گیا، جس سے انجنوں سے درکار زور اور ڈیزائن کی کل کمیت بھی کم ہو گئی۔ LESS LM نزول مرحلے کے سائیڈ میں فلیٹ پیک کرے گا، اور ہتھیار اور تار فراہم کیے جائیں گے تاکہ LESS کو کنٹرول سے ہٹایا جا سکے اور اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ اس سے خلاباز کو نقصان نہ پہنچے جو اسے ہٹا رہا تھا۔ ایک حفاظتی کور بھی سلیج کے طور پر دوگنا ہو جاتا ہے، لہذا اسمبلی سے پہلے محفوظ لانچ پوزیشن تک پہنچنے کے لیے LESS کو زمین کے ساتھ دھکا یا کھینچا جا سکتا ہے۔ توقع کی جارہی تھی کہ اسمبلی کی کارروائیوں میں کم از کم پینتالیس منٹ لگیں گے، لانچ سے پہلے چیک آؤٹ اور ایندھن کے لیے مزید دو گھنٹے ہوں گے۔ طویل مدتی مشنوں پر عملہ احتیاط کے طور پر مشن کے شروع میں ہی LESS کو جمع کر سکتا ہے۔ اس کے دور کے ایک عام خلائی جہاز کے مقابلے میں LESS کی کٹ ڈاؤن نوعیت کو دیکھتے ہوئے، ڈیزائن کے درمیان بنیادی فرق پروپلشن، رہنمائی، نیویگیشن اور کنٹرول میں تھے۔ پروپلشن عام طور پر کم ڈیزائنوں میں لچکدار ایندھن کے ٹینکوں کا استعمال کیا جاتا تھا تاکہ یہ ذخیرہ کرنے کے لیے ہموار ہو سکے۔ جب ایل ای ایس ایس کو ایل ایم چڑھائی کے مرحلے سے جوڑا جاتا تو لچکدار ٹینکوں کو بھرا جاتا اور پرواز کے لیے تیار اپنے مکمل سائز تک پھیلا دیا جاتا۔ کچھ LESS ڈیزائنوں میں مرکز کے نیچے ایک ہی انجن کا استعمال کیا جاتا تھا، لیکن بہت سے لوگوں نے کنارے کے ارد گرد متعدد انجنوں کا استعمال کیا، جو عام طور پر کمانڈ اینڈ سروس ماڈیول (CSM) اور قمری ماڈیول (LM) پر رویہ کنٹرول کے لیے استعمال ہونے والے اپولو ری ایکشن کنٹرول سسٹم (RCS) تھرسٹرز پر مبنی ہوتے ہیں۔ ان میں سے ہر ایک کے ارد گرد زور تھا، لہذا ایک مربع کے کونوں پر جوڑوں میں آٹھ تھرسٹر لگانے سے دو خلابازوں کو مدار میں لے جانے کے لیے کافی زور ملا۔ آر سی ایس پر مبنی ڈیزائنوں کا ایک اور فائدہ یہ تھا کہ آر سی ایس تھرسٹرز کو دس ملی سیکنڈ کے مختصر وقفوں میں فائر کیا جا سکتا تھا، لہذا پیچیدہ تھرٹلنگ ہارڈ ویئر کے بجائے انہیں وقت کے ساتھ اوسط زور کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے آسانی سے پلس کیا جا سکتا تھا۔ انہیں LESS کے کنارے کے ارد گرد مختلف تھرسٹرز کی فائرنگ کی شرح کو تبدیل کرکے رویہ کنٹرول فراہم کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ عام LESS ڈیزائنوں میں رہنمائی کی رہنمائی آسان تھی: خلائی جہاز کے رویے کو ظاہر کرنے کے لیے ایک 'ایٹ بال'، لفٹ آف کے بعد کا وقت ظاہر کرنے کے لیے ایک گھڑی، اور ایک منصوبہ بند پچ پروگرام۔ سی ایس ایم اور ایل ایم کے لیے آٹو پائلٹ کے طور پر استعمال ہونے والے اپولو گائیڈنس کمپیوٹر کی کمیت تقریبا ایک سو پاؤنڈ تھی اور اس نے کافی مقدار میں بجلی استعمال کی تھی، اس لیے کمپیوٹر سے چلنے والی پرواز کا سوال ہی نہیں تھا۔ یہ ان چند صورتوں میں سے ایک ہوگا جہاں ایک خلاباز دستی طور پر راکٹ کو مدار تک اڑاتا ہے، اور معمول سے کہیں کم آلات کے ساتھ۔ خلاباز مناسب لفٹ آف وقت تک انتظار کریں گے جو انہیں سی ایس ایم کے قریب مدار میں ڈال دے گا، پھر لانچ کرے گا۔ پائلٹ مسلسل سر پکڑنے کی کوشش کرتا، اور جلنے کے دوران پہلے سے طے شدہ اوقات میں وہ پچ کو پہلے سے طے شدہ زاویوں میں ایڈجسٹ کرتا۔ اس نے LESS کی عمودی اور افقی رفتار کو کنٹرول کیا اور اس کے نتیجے میں وہ مدار جس میں یہ داخل ہوگا: انجن کو پہلے سے طے شدہ وقت پر بند کر دیا جائے گا جب انہیں صحیح مدار میں پہنچنا چاہیے تھا۔ یہاں تک کہ اگر پائلٹ نے خلا کے راستے میں کچھ غلطیاں کیں، تو یہ ضروری نہیں کہ مہلک ہو۔ سی ایس ایم کے پاس ایندھن کا ذخیرہ تھا، اور منصوبے اسے مدار میں داخل ہونے کے بعد کم سے ملنے کے لیے زیادہ سے زیادہ 250 میٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے تبدیل کرنے کی اجازت دیں گے۔ اگرچہ اس نے مداری جھکاؤ میں زیادہ تبدیلی کی اجازت نہیں دی، لیکن سی ایس ایم ایل ای ایس ایس سے ملنے کے لیے مداری اونچائی کو نمایاں طور پر تبدیل کر سکتا ہے۔ پائلٹنگ کی غلطیوں سے سب سے بڑا خطرہ یہ تھا کہ سی ایس ایم کے ان تک پہنچنے سے پہلے ہی عملے کی آکسیجن ختم ہو جائے گی۔ سی ایس ایم سے ٹریکنگ کو آسان بنانے کے لیے ایل ای ایس ایس ایک چمکتی ہوئی روشنی اور وی ایچ ایف ریڈیو بیکن سے لیس ہوگا۔ ملاقات کے مقام پر پہنچنے پر سی ایس ایم پائلٹ ایل ای ایس ایس کے ساتھ اسی ڈاکنگ پروب کا استعمال کرتے ہوئے ڈاک کرے گا جو ایل ایم کے ساتھ ڈاک کرنے کے لیے استعمال ہوتا تھا، اور ایل ای ایس ایس کے سامنے ایک خصوصی منسلک ہوتا تھا۔ اس کے لیے پائلٹ کی طرف سے کچھ ہنر مند پرواز کی ضرورت ہوگی، کیونکہ سامنے والے آر سی ایس جیٹ طیاروں کا کوئی بھی استعمال ایل ای ایس ایس پر خلابازوں کے لیے سنگین خطرہ پیش کر سکتا ہے اگر گرم اخراج گیسیں ان سے ٹکرائیں۔ ایک بار ڈاک ہونے کے بعد سی ایس ایم پائلٹ کمانڈ ماڈیول کو دباؤ میں ڈال دے گا اور ہیچ کو خلا میں کھول دے گا، تاکہ ایل ای ایس ایس پر موجود خلاباز کمانڈ ماڈیول پر بیرونی ہینڈ ہولڈز کو ہیچ پر رینگنے اور اندر چڑھنے کے لیے استعمال کر سکیں۔ اس کے بعد عملہ سی ایس ایم کو ایل ای ایس ایس سے الگ کرے گا اور زمین پر واپس آنے پر اسے قمری مدار میں چھوڑ دے گا۔ نیویگیشن ایکسرلیشن کی پیمائش کرنے اور خلابازوں کو یہ بتانے کے لیے کہ وہ کہاں ہیں، وہ کہاں جا رہے ہیں یا کتنی تیزی سے وہاں پہنچ رہے ہیں، یا یہاں تک کہ ریڈار الٹی میٹر کے لیے چاند کی سطح سے اوپر اونچائی ظاہر کرنے کے لیے، انٹریئل میزرمنٹ یونٹ کے لیے LESS میں کوئی کمیت یا طاقت دستیاب نہیں تھی۔ گہری خلا میں اس سے نیویگیشن مشکل ہو جاتی، لیکن خلاباز چاند کی سطح کے قریب تھے، اس لیے دوسرے آپشن دستیاب تھے۔ زیادہ تر منصوبوں میں خلابازوں سے کہا گیا کہ وہ اپنے سر کو کنٹرول کرنے کے لیے چاند کی سطح پر نشانات کا استعمال کریں جبکہ پچ پروگرام اونچائی اور رفتار کا خیال رکھتا ہے۔ ایل ای ایس ایس کے مقابلے میں تاریخی نشان کو صحیح پوزیشن میں رکھنے سے انہیں پتہ چل جائے گا کہ وہ صحیح راستے پر ہیں۔ کچھ ڈیزائنوں میں پائلٹ کے سامنے ایک گریجویٹ اسکرین شامل تھی جو قمری نشانات سے متعلق زاویہ دکھاتی تھی۔ کنٹرول کم رویہ کنٹرول ڈیزائن کے درمیان وسیع پیمانے پر مختلف ہے۔ کچھ لوگوں نے زور کی سمت کو تبدیل کرنے کے لیے انجن کے نوزل کو جمبال کرکے رویے پر قابو پانے کے لیے مرکزی انجن کا استعمال کیا۔ دوسروں کے پاس متعدد انجن تھے اور وہ مختلف انجنوں سے زور کو تبدیل کرنے اور اس طرح کے رویے کو کنٹرول کرنے کے لیے رشتہ دار تھرٹلنگ یا پلس ریٹ کا استعمال کر سکتے تھے۔ کچھ استعمال شدہ کولڈ گیس آر سی ایس تھرسٹرز جہاں ہائی پریشر گیس (عام طور پر نائٹروجن) نوزل سے چھوڑی جاتی تھی تاکہ راکٹ تھرسٹر سے عملے کو گرم گیس سے خطرے میں ڈالے بغیر تھوڑی مقدار میں زور فراہم کیا جا سکے۔ زیادہ تر نے پائلٹ کو ایک سادہ کنٹرول اسٹک کا انتظام فراہم کیا جو پائلٹ ان پٹ کی بنیاد پر خود بخود رویہ کو ایڈجسٹ کرے گا۔ آسان ترین ڈیزائنوں میں رویہ پر قابو پانے کا کوئی نظام نہیں تھا۔ اس کے بجائے پائلٹ پرواز کے دوران کھڑا ہوتا، اور مقررہ انجن کے زور کے مرکز کے مقابلے کشش ثقل کے مرکز کو منتقل کرنے کے لیے صرف پیچھے کی طرف، آگے یا شانہ بہ شانہ جھکتا۔ نتیجے کے طور پر، آفسیٹ تھرسٹ LESS کو اس وقت تک گھمانے کا سبب بنے گا جب تک کہ خلاباز غیر جانبدار پوزیشن پر واپس نہ آجائے اور کشش ثقل کا مرکز دوبارہ انجن تھرسٹ کے ساتھ سیدھا نہ ہو جائے۔ بالآخر، تاہم، اسے ہارڈ ویئر کنٹرول سے کم مطلوب سمجھا جاتا تھا، خاص طور پر کیونکہ اس نے گاڑی کے زور کی سطح اور جمود پر اہم رکاوٹیں عائد کیں۔ اگرچہ ایل ای ایس ایس کو بنیادی طور پر ایل ایم کے عملے کے لیے 'لائف بوٹ' کے طور پر ڈیزائن کیا گیا تھا، لیکن ایک سادہ راکٹ جو دو خلابازوں کو لے جا سکتا ہے، دوسرے علاقوں میں بھی فائدہ مند ہوگا۔ قمری روونگ وہیکل نے خلابازوں کو چند میل سے زیادہ تیزی سے سفر کرنے کی اجازت دی، لیکن LESS کا ایک بہتر ورژن راکٹ کے زور پر بہت طویل فاصلے پر تیزی سے سفر کرنے کی اجازت دے سکتا ہے۔ فکسڈ ٹانگوں کو شامل کرکے، لینڈنگ کے دباؤ کو سپورٹ کرنے کے لیے ساختی طاقت میں اضافہ کرکے، انجن تھرٹلنگ کو سپورٹ کرکے یا آر سی ایس انجنوں کے ایک کلسٹر کا استعمال کرکے جسے پلس کیا جا سکتا ہے، اور لانگ رینج ریڈیو ریلے کو شامل کرکے، ایل ای ایس ایس ڈیزائن کو لانگ رینج فلائر (ایل آر ایف) بننے کے لیے بڑھایا جا سکتا ہے۔ ایل ایم سے تقریبا 1600 پاؤنڈ کے پروپیلنٹ کے ساتھ، خلاباز لینڈنگ سائٹ کے ارد گرد ایک وسیع علاقے کو تلاش کرنے کے لیے ایل ایم سے چالیس سے ساٹھ سمندری میل کا سفر کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، یہ مستقبل کے ممکنہ لینڈنگ سائٹس پر جاسوسی کے دوروں کی اجازت دے گا، اور ایل آر ایف کو ہنگامی صورت حال میں عملے کو سی ایس ایم میں واپس کرنے کے لیے مداری پرواز کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ قمری فلائنگ یونٹ (ایل ایف یو) کے لیے بھی مطالعات ہوئے۔ بیل ایرو سسٹمز کمپنی اور نارتھ امریکن راک ویل (این اے آر) دونوں کو 1969 میں ناسا کے معاہدے سے نوازا گیا۔ بیل کے ایل ایف یو میں پائلٹ کھڑا تھا، این اے آر کے ایل ایف یو میں پائلٹ کے لیے نشست تھی۔ شمالی امریکہ نے اسے قمری اڑنے والی گاڑی کہا، جس کی مجموعی کمیت 618 کلوگرام ہے۔ بیل پوگو، ایک قمری فلائر پروٹو ٹائپ بھی دیکھیں، جو لانگ رینج فلائر/قمری فلائنگ یونٹ موز سے مختلف ہے-زمین کے مدار پیراکون سے خلاباز کو واپس کرنے کے لیے ایمرجنسی بیل آؤٹ سسٹم-انفلاٹیبل شنک کی شکل میں دوبارہ داخل ہونے والی گاڑی۔ پرسنل ریسکیو انکلوزر-انفلاٹیبل بال کی شکل کا اسپیس سوٹ ببلیوگرافی جے او۔ Mazenauer، قمری فرار کے نظام (LESS) فزیبلٹی اسٹڈی-خلاصہ رپورٹ، جون 1970 جے او Mazenauer، قمری فرار کے نظام (LESS) فزیبلٹی اسٹڈی-حتمی تکنیکی رپورٹ، شمالی امریکی راک ویل، ستمبر 1970، 597 صفحات۔ جارج جے۔ ہارٹ جونیئر، ڈیوڈ بی مڈلٹن، اور ماریون اے۔ سمجھدار، آسان قمری فرار کے نظام کے مطالعہ کے لیے ایک سمیلیٹر کی ترقی، اپریل 1971 جارج جے۔ ہارٹ جونیئر اور ڈیوڈ بی مڈلٹن، فکسڈ بیس سمیلیٹر انویسٹی گیشن آف لائٹ ویٹ وہیکلز فار قمری ایسکیپ ٹو آربٹ ود کنیستھیٹک ایٹیٹیوڈ کنٹرول اینڈ سمپلیفائیڈ دستی گائیڈنس، جون 1971 ڈیوڈ بی مڈلٹن اور جارج جے۔ ہارٹ جونیئر، کئی آسان دستی رہنمائی اور کنٹرول تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے ہنگامی قمری فرار کا ایک تخروپن مطالعہ، اکتوبر 1971 حوالہ جات بیرونی روابط جھوٹے اقدامات-کم: یوٹیوب اپولو پروگرام ہارڈ ویئر پر کم کا قمری فرار نظام تخروپن