|
كاراليوف پس از فراغت از تحصيل، در يك دفتر طراحي هواپيما مشغول به كار شد. اين دفتر توسط يك فرانسوي به نام پل ريچارد سرپرستي مي‌شد و تعدادي از بهترين طراحان روسي در آن حضور داشتند. البته كاراليوف از اعضاي برجسته اين گروه به‌شمار نمي‌آمد، اما در حالي‌كه در استخدام اين دفتر بود، بر روي دو پروژه طراحي شخصي خود نيز كار مي‌كرد كه يكي از آنها، طرح يك گلايدر با قابليت اجراي مانورهاي آكروباتي بود. او در سال 1930، سرمهندس ساخت هواپيماي بمب‌افكن سنگين تي‌بي-3 توپولف شد [2].
سرانجام كاراليوف در سال 1930، موفق به اخذ گواهينامه خلباني خود شد. در 6 اوت سال بعد، او با دختري كه از سال 1924 با وي نامزد بود، ازدواج كرد. در طي سال 1930، كاراليوف به امكان استفاده از موتورهاي سوخت مايع براي پيش راندن هواپيماها علاقه‌مند شد. او در سال 1931 همراه با فردريك زاندر (يكي از پيشگامان علوم موشكي در شوروي و از طرفداران ايده سفرهاي فضايي) در گروه تحقيقات پيشرانش جت (GIRD) كه اولين مركز دولتي براي توسعه راكت در اتحاد جماهير شوروي بود، شركت كرد. در مه سال 1932، كاراليوف به‌عنوان سرپرست اين گروه تحقيقاتي برگزيده شد.
|
|
|
به ترتيب از راست به چپ: سرگئی كاراليوف، الكسي لئونوف، همسر گاگارين (والنتينا) و يوري گاگارين
|
|
|
طي سال‌هاي بعد، گروه تحقيقات پيشرانش جت سه سامانه پيشرانشي متفاوت را توسعه داد كه هر يك موفق‌تر از ديگري بود. در سال 1932، ارتش به فعاليت‌هاي اين گروه علاقه‌مند شد و بخشي از هزينه‌هاي آنها را تأمين كرد. در سال 1933، اين گروه اولين پرتاب راكت سوخت مايع خود با نام GIRD-09را حدود هفت سال پس از انجام اولين آزمايش پرتاب توسط رابرت گودارد، با موفقيت صورت داد. در 1934، كاراليوف نتايج تحقيقات گروه را در كتابي با عنوان «پرواز موشك در استراتوسفر» منتشر كرد [1].
با افزايش علاقه ارتش به توسعه فناوري جديد، دولت در سال 1933 تصميم به ادغام تشكيلات GIRD و آزمايشگاه ديناميك گاز (GDL) و ايجاد مؤسسه تحقيقات پيشرانش جت (RNII) گرفت. والنتين گلوشكو براي سرپرستي بخش طراحي موتور برگزيده شد و در كنار كاراليوف، به توسعه موشك‌هاي كروز و گلايدرهاي موتوري سرنشين‌دار پرداختند [3].
در دهم آوريل سال 1935، دخترش ناتاشا به دنيا آمد. در سال 1936، آنها به‌صورت مستقل از خانواده كاراليوف، به زندگي خود در يك آپارتمان ادامه دادند. او و همسرش، هر دو شاغل بودند و كاراليوف ساعات بسياري را در دفتر طراحي خود سپري مي‌كرد. در اين زمان او سرمهندس RNII بود. گروه RNII كار خود را در توسعه صنعت راكت با تمركز خاص بر حوزه پايداري و كنترل ادامه داد.
|
اين مؤسسه، انواعي از سامانه‌هاي پايداري خودكار ژيروسكوپي را طراحي كرد كه امكان پرواز پايدار در طول مسير پروازي تعيين‌شده را فراهم مي‌نمود. كاراليوف سرپرستي باجذبه و توانمند، فردي سخت‌كوش و مديري منظم بود و به جزئيات توجه بسياري مي‌كرد.
در ژوئن سال 1938، همگام با دوران سركوب مخالفان توسط استالين، افرادي از سازمان اطلاعات شوروي به سرعت وارد آپارتمان كاراليوف شدند و او را بازداشت كردند. وي متهم به خرابكاري و سنگ‌اندازي در مسير فعاليت‌هاي مؤسسه تحقيقاتي توسعه راكت بود. كاراليوف در پي شكنجه (كه شكستن فكش را در پي داشت [4]) و اقرار به جرم، به ده سال زندان در اردوگاه كار اجباري محكوم شد. احتمال مي‌رود كه روابط نه چندان خوشايند ميان او و گلوشكو، به اين دليل بوده باشد كه كاراليوف بعداً فهميد كه نام او توسط همكارش، گلوشكو، در اختيار مأموران سازمان اطلاعات قرار گرفته است. ساير اعضاي RNII نيز دستگير و محاكمه شدند و حتي فرمانده نظامي گروه نيز اعدام شد. اكثر مديران مهم مؤسسه در بين سال‌هاي 1937 تا 1938 اعدام شدند و كاراليوف در اين ميان، بسيار خوش‌شانس بود كه توانست جان سالم به در برد. تلاش‌هاي او براي تشكيل دادگاه تجديدنظر در سال 1939 نتيجه‌بخش بود، اما احضار دوباره وي به دادگاه به دليل انتقال وي از زندان به اردوگاه كار اجباري در سيبري به تعويق افتاد. وضعيت اردوگاه بسيار اسفبار و كمبود غذا، لباس و سرپناه غيرقابل تحمل بود. آمار مرگ و مير محكومين اين اردوگاه نيز زبانزد بود. او طي چند ماه كار اجباري در معدن، بيشتر دندان‌هاي خود را از دست داد و به ناراحتي قلبي دچار شد. پس از بازگشت به مسكو در اواخر سال 1939، بررسي مجدد پرونده به كاهش محكوميت ده ساله وي به هشت سال انجاميد. به علاوه، قرار بر اين شد كه او را به‌جاي اردوگاه كار اجباري، به ندامتگاه ويژه نخبگان و تحصيل‌كردگان منتقل كنند [2،1]. اين ندامتگاه، در واقع اردوگاهي براي مهندسان و دانشمندان روسي بود تا بالاجبار بر روي پروژه‌هاي حزب كمونيست كار كنند. بدين ترتيب، كاراليوف تحت مراقبت به دفتر طراحي توپولف در يك اردوگاه ويژه منتقل شد.
|
|
|
|
سرگئی كاراليوف در كنار كيهان‌نوردان روسي: ترشكوا، گاگارين و بايكوفسكي
|
|
|
|
|
|
سرگئی كاراليوف در كنار كيهان‌نوردان (نيكولائف و گاگارين) در بايکونور قزاقستان
|
|
در طول جنگ جهاني دوم، دو هواپيماي بمب‌افكن توپولف تي‌يو-2 و پتلياكوف پي‌ئي-2 توسط گروه مهندسان زنداني طراحي شد. اين در حالي بود كه گروه مذكور در خلال جنگ چندين بار به دلايل مختلف، از جمله پيشروي نيروهاي آلماني، تغيير مكان داده شدند. در سال 1942، كاراليوف براي كار زيرنظر والنتين گلوشكو به يكي ديگر از اردوگاه‌هاي ويژه منتقل شد. وي تا سال 1944 عمرش را در اين اردوگاه، به دور از خانوادهاش و در مصيبت و وحشت، سپري كرد و سرانجام در 27 ژوئن سال 1944، به همراه توپولف، گلوشكو و چند تن ديگر از متخصصان آزاد شد؛ اگرچه تبرئه كامل او از اتهامات در سال 1957 صورت گرفت [1]. در ادامه، سرپرستي گروه طراحي تحت مراقبت، به كميسيون صنعت هوانوري دولت محول شد و كاراليوف همچنان همكاري خود را با گلوشكو در طراحي سامانه‌هاي موشكي براي يك سال ديگر ادامه داد.
در سال 1945، كاراليوف اولين مدال افتخارش را به‌دليل همكاري در راستاي توسعه موتورهاي راكتي براي هواپيماهاي نظامي دريافت كرد. در همان سال، او با درجه سرهنگي به ارتش سرخ پيوست و همراه ديگر كارشناسان براي بررسي و مطالعه در مورد فناوري راكت وي-2 به آلمان رفت [1]. در آن زمان، اولويت ارتش شوروي دستيابي به اطلاعات نابودشده فناوري راكت وي-2 آلماني و مطالعه بيشتر بر روي قطعات و تسهيلات به دست آمده بود. تحقيقات تا اواخر سال 1946 يعني تا زمان بازگشت متخصصين روسي به روسيه به‌همراه 150 تن از دانشمندان و مهندسان آلماني ادامه داشت. بيشتر متخصصان آلماني به اسارت در آمده توسط نيروهاي روسي، آنهايي بودند كه در خلال جنگ در توليد موشك‌هاي وي-2 براي ارتش آلمان نقش داشتند ولي هيچ‌گاه به طور مستقيم با ورنر فون‌براون، دانشمند پيشرو علوم موشكي آلمان، همكاري نكرده بودند. فون براون خود توسط ارتش آمريكا به ايالات متحده منتقل شد.
|
استالين براي توسعه صنعت موشك‌سازي شوروي، تصميم به تأسيس مؤسسه‌اي به نام NII-88 در حومه مسكو گرفت. يكي از شعب اين موسسه، در جزيره‌اي واقع در 200 كيلومتري مسكو ايجاد شد و ميزبان مهندسان آلماني بود. با وجود حفاظت امنيتي شديد منطقه، وضعيت زندگي براي ساكنين نسبت به ديگر اسراي جنگي بسيار مناسب بود.
توسعه موشك‌هاي بالستيك تحت نظارت نظامي ديميتري يوستينوف صورت گرفت و سرطراح موشك‌هاي دوربرد نيز سرگئي كاراليوف بود. وي توانمندي‌هاي خود را در هدايت و پيشبرد كار به خوبي نشان داد. با استفاده از نقشه‌هاي تهيه‌شده از قطعات جداشده موشك‌هاي وي-2، كار ساخت نمونه مشابه شروع و راكت جديد با عنوان آر-1 در اكتبر سال 1947 براي اولين بار آزمايش شد. از مجموع يازده موشك پرتاب‌شده، پنج موشك به اهداف تعيين‌شده اصابت كرد. اين آمار قابل‌مقايسه با نمونه‌هاي آلماني و حاكي از قابليت اطمينان پايين موشك‌ها بود. ارتش شوروي استفاده از تخصص كارشناسان آلماني را در انتقال كامل فناوري راكت وي-2 همچنان ادامه داد، ولي به‌دليل مسائل امنيتي شديد حاكم بر برنامه‌هاي موشكي شوروي، تبادل اطلاعات ميان متخصصان آلماني و دانشمندان روسي ميسر نبود. از اين رو، تداوم كار مهندسان آلماني آنچنان رضايت‌بخش نبود و بين سال‌هاي 1951 تا 1953، وزارت دفاع شوروي دانشمندان آلماني و خانواده‌هايشان را به آلمان بازگرداند [1].
|
|
|
|
|
سرگئی كاراليوف در کنار یوری گاگارين؛ 1961
|
|
در سال 1947، گروه تحت مديريت كاراليوف كار بر روي توسعه بيشتر طرح‌هاي موشكي را براي بهبود برد و كاهش وزن ادامه دادند. بدين ترتيب، برد موشك آر-2 به دو برابر برد وي-2 رسيد و براي اولين بار از سر جنگي جداشونده در آن استفاده شد. موشك آر-3 بردي حدود 3000 كيلومتر داشت و حتي مي‌توانست اهدافي را در خاك انگلستان هدف قرار دهد. هرچند اين پروژه به علت ناتواني در توليد موتورهايي با قدرت مناسب در سال 1952 متوقف شد. در همين سال، كاراليوف براي تسهيل در گرفتن منابع مالي دولتي، به حزب كمونيست شوروي پيوست. توسعه موشك‌هاي بالستيك با آزمايش موشك آر-5 در 1953 و در نهايت، پرتاب موفق اولين موشك بالستيك قاره‌پيما، يعني راكت دومرحله‌اي آر-7، در اوت 1957 پيگيري شد.
در سايه پيشرفت شوروي در فناوري ساخت موشك‌هاي بالستيك قاره‌پيما، كاراليوف به فكر استفاده از موشك‌هاي قدرتمند براي سفرهاي فضايي افتاد. در سال 1953، او براي اولين بار، طرح استفاده از موشك آر-7 براي پرتاب ماهواره به مدار را پيشنهاد داد. در ادامه، وي ايده جديد خود را با فرستادن آزمايشي يك سگ به فضا، با انجمن دانشمندان روسي در ميان گذاشت و با وجود مخالفت‌ها، آن را با جديت پيگيري كرد.
در سال 1957 (سال جهاني ژئوفيزيك)، ايده پرتاب ماهواره در رسانه‌هاي آمريكا مطرح شد. با اين وجود، دولت آمريكا چندان از سرمايه‌گذاري سنگين بر روي اين ايده استقبال نكرد و برنامه‌هاي مرتبط براي مدتي به حالت تعليق در آمد. كاراليوف سرانجام با مطرح كردن رقابت فضايي شوروي و ايالات متحده و لزوم پيروزي شوروي در اين عرصه با پرتاب اولين ماهواره به فضا، توانست از حمايت دولت شوروي برخوردار شود.
|
|
|
|
سرگئی كاراليوف در حال صحبت با الكسي لئونوف، اولين راه‌پيماي فضايي
|
|
|
توسعه اسپوتنيك-1 كمتر از يك ماه به طول انجاميد. طراحي ساده اين ماهواره شامل يك كره فلزي صيقلي، يك فرستنده، تجهيزات اندازه‌گيري حرارت و تعدادي باتري بود. كاراليوف شخصاً و با دقتي خاص مراحل مونتاژ را مديريت كرد. سرانجام در 4 اكتبر سال 1957، اسپوتنيك-1 سوار بر پرتابگري كه تنها يك‌بار پرتاب موفقيت‌آميز آن آزمايش شده بود، به فضا پرتاب شد و در مدار قرار گرفت. خبر پرتاب اين ماهواره به سرعت در رسانه‌هاي جهان انتشار يافت و پيامدهاي سياسي بسياري در پي داشت. مقامات سياسي وقت اتحاد جماهير شوروي، از اين موفقيت بسيار خرسند بودند و دستور به ادامه برنامه دادند. كمتر از يك ماه بعد، يعني در سوم نوامبر همان سال، اسپوتنيك-2 همراه با سگي به نام لايكا، به عنوان اولين حيوان فضانورد، در مدار قرار گرفت [1،3]. اين ماهواره، شش برابر سنگين‌تر از اسپوتنيك-1 بود و طي مدت چهار هفته توسعه آن، فرصتي براي انجام آزمايش‌هاي فني و كنترل كيفيت وجود نداشت. موفقيت‌هاي برنامه اسپوتنيك با پرتاب اسپوتنيك-3 دنبال شد و اين فضاپيما در 15 مه سال 1958 در مدار قرار گرفت [1].
پس از موفقيت در برنامه اسپوتنيك، توجه كاراليوف به سفر به ماه معطوف شد. در همين راستا، نوع جديدي از موشك آر-7 با يك مرحله بيشتر، طراحي و ساخته شد. در سال 1958، پرتاب اولين كاوشگرهاي ماه، در قالب برنامه لونا، به شكست انجاميد. ولي در ادامه، كاوشگرهاي لونا-1، لونا-2 و لونا-3 در مأموريت خود به ماه، ركوردهاي ارزشمندي را براي اتحاد جماهير شوروي به ثبت رساندند.
|
در آن زمان، كاراليوف و همكارانش بر روي برنامه‌هاي جاه‌طلبانه‌اي چون كاوش مريخ و زهره، قرار دادن انسان در مدار، پرتاب ماهواره‌هاي مخابراتي، جاسوسي و هواشناسي، و فرود آرام بر سطح ماه نيز كار مي‌كردند.
طرح كاراليوف براي سفرهاي فضايي سرنشين‌دار، به سال 1958، وقتي‌‌كه مطالعات طراحي بر روي فضاپيماي وستوك در جريان بود، باز مي‌گردد. ايده كاراليوف، ساخت كپسولي خودكار با قابليت حمل يك سرنشين با لباس فضايي كامل بود. اين كپسول، از سازوكار خروج اضطراري فضانورد در صورت بروز مشكل، فرود نرم و سامانه پرتاب به بيرون حين بازگشت بهره مي‌برد.
در 15 مه سال 1960، يك نمونه بدون سرنشين وستوك، 64 بار به دور زمين چرخيد، اما موفق به بازگشت نشد. در ادامه، چهار فضاپيماي آزمايشي ديگر نيز كه حامل تعدادي سگ بودند، به مدار پرتاب شدند كه دو مورد از آنها با موفقيت كامل همراه بود. در نهايت، در 12 آوريل سال 1961 و پس از كسب اجازه رسمي از سوي دولت برای انجام اولین پرواز فضایی سرنشین دار تاریخ، نمونه اصلاح‌شده‌اي از موشك آر-7، يوري گاگارين را به عنوان اولين فضانورد به مدار زمين حمل كرد. گاگارين در پايان مأموريت خود، پس از خروج از فضاپيما در ارتفاع هفت كيلومتري، با استفاده از يك چتر نجات به زمين بازگشت.
پرتا‌ب‌هاي ديگر فضاپيماي وستوك با موفقيت‌هاي وستوك-5 در انجام 81 چرخش به دور زمين و پرتاب اولين زن كيهان‌نورد به نام والنتينا تراشكوا با فضاپيماي وستوك-6 دنبال شد. در اين زمان، كاراليوف به فكر توسعه فضاپيماي سايوز افتاد كه با حمل تعداد بيشتري فضانورد، امكان الحاق به فضاپيماهاي ديگر در مدار و تبادل خدمه را نيز فراهم مي‌ساخت. با اين حال، مقامات همچنان در انديشه ثبت ركوردهاي بيشتر اما كم‌هزينه بودند و كاراليوف را تهديد مي‌كردند كه كار را به رقيب وي، ولاديمير چلومي، واگذار خواهند كرد [1]. در آن زمان، رقابت شديدي ميان چلومي، گلوشكو و كاراليوف - كه هر يك طرح‌هاي ويژه خود را براي توسعه صنايع موشكي شوروي داشتند- در راستاي بهره‌مندي از حمايت‌هاي دولتي در جريان بود. در اين ميان، چلومي از نفوذ بيشتري در دستگاه دولتي برخوردار بود [3].
بدين ترتيب، گروه كاراليوف ابتدا فضاپيماي وسخود را كه نمونه توسعه‌يافته وستوك بود، طراحي كردند. يكي از مشكلات موجود، طراحي چتر فرود فضاپيما بود كه با توجه به اينكه وسخود براي سه نفر سرنشين در نظر گرفته شده بود، نياز به طراحي چترهاي بزرگي داشت. آزمايش‌هاي فرود ناموفق اين فضاپيما باعث ايجاد وقفه در برنامه‌هاي كاراليوف شد، اگرچه مشكلات با به‌كارگيري مواد جديد در طراحي چتر به طور كامل مرتفع شد [1].
وسخود پس از انجام يك پرواز آزمايشي بدون سرنشين، در اكتبر سال 1964 يك گروه سه نفره شامل كوماروف، ايگوروف و فيوكتيستوف را به فضا برد و شانزده بار به گرد زمين چرخيد. فضانوردان در اين پرواز، براي اولين بار، بدون پوشيدن لباس فضايي در داخل فضاپيما به مدار رفتند.
هنگامي‌كه آمريكايي‌ها به انجام يك راه‌پيمايي فضايي در قالب برنامه جميني مي‌انديشيدند، روس‌ها تصميم گرفتند با پرتاب دومين وسخود، در اين زمينه هم از آنها پيشي بگيرند. بدين ترتيب در 18 مارس 1965، وسخود-2 به فضا پرتاب شد و آلكسي لئونوف با موفقيت اولين راه‌پيمايي فضايي جهان را به اجرا در آورد. با اين حال، مشكلات به وجود آمده در اين پرواز باعث شد ماموريت‌‌هاي آينده وسخود متوقف و به بايگاني سپرده شود.
در همان زمان، تغيير رهبري و سياست‌هاي اتحاد جماهير شوروي باعث شد تا كاراليوف دوباره مجال كار در راستاي رسيدن به آرزوي ديرينه‌اش، يعني كنار زدن آمريكا در سفر انسان به ماه، را به دست آورد [5]. گروه كاراليوف براي رسيدن به اين هدف، طراحي موشك عظيم ان-1 را آغاز كردند.
توانايي‌هاي غيرقابل انكار سرگئي كاراليوف در مديريت، نوآوري و طرح ايده‌هاي عملي، وي را به مغز متفكر اكثر برنامه‌هاي فضايي اتحاد جماهير شوروي در آغاز عصر فضا بدل كرده بود. او را هميشه با دو حرف اول نامش (SP) و يا با عنوان سرطراح مي‌شناختند. در آن زمان، اين بالاترين عنوان در برنامه‌هاي فضايي بود. كاراليوف به عنوان مردي كامل شهره بود و در عين حال، انتظار زيادي هم از كارمندان خود داشت. اطرافيانش همواره از اينكه كار يا حركت اشتباهي انجام دهند كه موجب خشم وي شود، نگران بودند.
كاراليوف ضمن كار بر روي طرح موشك ان-1، همچنان برنامه‌هاي فضايي ديگر از جمله طراحي فضاپيماي سرنشين‌دار سايوز، توسعه كاوشگرهاي لونا و زمینهسازي براي انجام مأموريت بدون سرنشين به مريخ و زهره را نيز دنبال مي‌كرد؛ اما قبل از مشاهده ثمره طرح‌هاي گوناگونش به‌طور غيرمنتظره‌اي از دنيا رفت [1].
|
