فضاپیمای سایوز پرکارترین، پراستفاده‌ترین و پرعمرترین فضاپیمای سرنشین‌دار جهان است. این فضاپیما در اوایل دهه شصت میلادی زیر نظر سرگئی کارالیوف ابتدا به منظور سفر انسان به ماه طراحی شد. پس از پایان مسابقه فضایی برای رسیدن به ماه، سایوز برای حمل فضانوردان شوروی سابق و سایر کشورها به ایستگاه‌های فضایی سالیوت و آلماز بکار رفت. در سال ۱۹۷۵ میلادی در طی پروژه آزمایشی آپولو - سایوز نقش مهمی بازی کرد، و پس از آن وسیله اصلی برای رفت و آمد به ایستگاه فضایی میر بود. امروزه، گونه‌های جدید فضاپیمای سایوز برای فرستادن فضانوردان به مدار زمین و ایستگاه فضایی بین‌المللی بکار می‌روند. در آینده از سایوز برای سفر به ماه استفاده خواهد شد.
وقتی فضاپیمای سایوز برای اولین رهسپار فضا شد، لیندون جانسون رئیس‌جمهور ایالات متحده بود، گروه «بیتلز» در اوج شهرت بود و پخش مجموعه‌ی Star Trek از تلویزیون به‌تازگی شروع شده بود. اکنون که نیم قرن از آن روزها می‌گذرد، این فضاپیمای سالخورده‌ی روس‌ها نه‌تنها هنوز به پرواز خود ادامه می‌دهد بلکه تنها وسیله‌ی انسان‌ها برای رسیدن به ایستگاه فضایی بین‌المللی است. در حالی که رقبای پیچیده‌تری از جمله شاتل‌های فضایی مدت‌ها است راهی موزه شده‌اند، سایوز هنوز از پرواز خسته نیست.
نخستین پرواز آزمایشی و بدون سرنشین سایوز در تاریخ ۷ آذر ۱۳۴۵ (۲۸ نوامبر ۱۹۶۶) و نخستین پرواز سرنشین‌دار آن در تاریخ ۳ اردیبهشت ۱۳۴۶ (۲۳ آوریل ۱۹۶۷) انجام شد.
برای پرتاب سایوز به مدار زمین، از پرتابه‌ای (موشکی) به همین نام یعنی پرتابه سایوز استفاده می‌شود.واژه سایوز در زبان روسی به معنای «اتحاد» است. برنامه سایوز پس از برنامه‌های واستوک و واسخود، سومین برنامه فضایی سرنشین‌دار شوروی بود.
سخت‌افزارهای اصلی برنامه فضایی سایوز عبارت اند از فضاپیمای سایوز و موشک سایوز. مدیریت برنامه سایوز در حال حاضر بر عهده سازمان فضایی روسیه است.
ساختار سایوز
فضاپیمای سایوز دارای سه بخش یا گردونه است :
1 - گردونه مداری یا مسکونی (کروی شکل) در جلوی فضاپیما
2 - گردونه بازگشتی یا فرود (مخروطی-کروی) در وسط
3 - گردونه سرویس‌دهی (استوانه‌ای شکل
فضانوردان می‌توانند در گردونه‌های مداری و فرود سایوز زندگی و کار کنند. گردونه سرویس‌دهی برای کار انسان مناسب نیست، و تنها ابزار کنترل پرواز، مخابراتی، کامپیوترها و موتورهای فضاپیما در آن نگهداری می‌شود.
گردونه‌های مداری و سرویس‌دهی سایوز یکبار مصرف هستند و پس از پایان هر ماموریت، از بخش فرود جدا می‌شوند در اثر اصطکاک با جو زمین سوخته و از بین می‌روند. گردونه فرود آن دارای لایه‌های محافظ مناسب برای مقاومت در برابر حرارت بسیار بالا است و فضانوردان را به سلامت به زمین برمی‌گرداند.
در هنگام پرتاب، فضاپیمای سایوز در بالاترین قسمت پرتابه سایوز زیر یک پوشش محافظتی قرار می‌گیرد. این پوشش پس از گذشتن از اتمسفر و رسیدن به مدار زمین دور انداخته می‌شود.
سایوز به گونه‌ای طراحی شده که هم می‌تواند پروازی کاملاً خودکار داشته باشد، هم کاملاً توسط فضانوردان و بدون نیاز به مرکز کنترل زمینی هدایت شود.
این فضاپیما ظرفیت حمل سه فضانورد را دارا است. در مرحله پرتاب به فضا و بازگشت به زمین، فضانوردان لباس فضایی می‌پوشند تا حوادث احتمالی مانند افت فشار کابین خطری متوجه آنان نکند.
گردونه مداری (مسکونی) :
گردونه مداری سایوز قسمت توپ مانندی است که در بخش جلوی فضاپیما قرار دارد. این بخش فضایی به حجم ۶.۵ متر مکعب در اختیار سرنشینان سایوز قرار می‌دهد. دریچه‌ای که جهت پهلو گرفتن سایوز با ایستگاه فضایی استفاده می‌شود، در قسمت جلوی همین بخش نصب شده است. از دیگر اجزای تشکیل‌دهنده‌ی این ماژول می‌توان به آنتن‌های سیستم «کورس» اشاره کرد؛ وظیفه‌ی این سیستم هدایت فضاپیما در لحظه‌ی پهلوگیری با ایستگاه فضایی است. دوربین‌های تلویزیونی نیز روی این ماژول نصب شده‌اند؛ همچنین یک سرویس بهداشتی کوچک در این ماژول جای داده شده است که می‌توان طی سفر با سایوز از آن استفاده کرد.
گردونه بازگشتی (فرود) :
شاید نام این گردونه اندکی گمراه‌کننده باشد؛ چرا که نه‌تنها در زمان فرود، بلکه در زمان پرواز سایوز به سمت ایستگاه فضایی نیز سرنشینان در این بخش از فضاپیما حضور خواهند داشت. این ماژول که تاحدی شبیه به یک فنجان است، در قسمت میانی سایوز جای دارد. تمام ابزارها و نمایشگرهایی که برای کنترل سایوز مورد استفاده قرار می‌گیرند، در این بخش قرار دارند. سیستم‌های پشتیبان حیات (سیستم‌هایی که وظایفی نظیر کنترل فشار، تأمین اکسیژن و... را بر عهده دارند)، باتری‌های مورد استفاده در زمان فرود و چترهای فرود سایوز نیز در این ماژول جای داده شده‌اند.
یک پریسکوپ کوچک نیز به این ماژول متصل شده است که به فضانوردان اجازه می‌دهد در زمان پهلو گرفتن با ایستگاه بتوانند آن را مشاهده کنند. موتورهای کوچکی در این ماژول تعبیه شده‌اند که به آن اجازه می‌دهند در زمان بازگشت به زمین، ماژول فرود را در جهت مناسب قرار دهد؛. از دیگر اجزای حیاتی این ماژول می‌توان از سیستم هدایت و ناوبری، سپر گرمایی جهت فرود و موتورهای سرعت‌گیر جهت کاهش سرعت فرود نام برد.
سه کیهان‌نورد در این قسمت جای می‌گیرند و فضای فراهم شده برای سرنشینان در این ماژول تنها ۴ متر مکعب است. سرنشینان سایوز می‌توانند حدود ۵۰ کیلوگرم بار را نیز در این ماژول قرار بدهند و به زمین بازگردانند. البته در صورتی که تنها دو کیهان‌نورد سرنشین سایوز باشند؛ حجم بار قابل انتقال به زمین به ۱۵۰ کیلوگرم افزایش می‌یابد. این ماژول تنها بخش از فضاپیمای سایوز است که به زمین بازمی‌گردد. صندلی فضانوردان که در این ماژول قرار دارد، طوری طراحی شده‌اند که تا حد زیادی ضربه‌ی وارد به ماژول در لحظه‌ی برخورد به زمین را جذب می‌کنند؛ همچنین این صندلی دارای افزونه‌هایی است که متناسب با شکل و وزن بدن سرنشینان تولید می‌شوند و در زمان سفر با سایوز باید از این افزونه‌ها استفاده شود.
گردونه سرویس :
گردونه پیش‌رانش و ابزارها در قسمت انتهایی فضاپیمای سایوز جای دارد و همان‌گونه که از نامش پیدا است، پیشرانه‌ی اصلی سایوز و بخش اعظم ابزارهای مورد نیاز این فضاپیما را در خود جای می‌دهد.
بخش پیش‌رانش در این ماژول شامل موتور اصلی سایوز و موتورهایی است که وظیفه‌ی تغییر جهت و کنترل سایوز را در فضا بر عهده دارند. مخازن سوخت مورد نیاز برای این موتورها نیز در این قسمت جای داده شده‌اند.
دو پنل خورشیدی به این ماژول متصل شده‌اند که وظیفه‌ی شارژ باتری‌های سایوز را بر عهده دارند. از دیگر اجزای این سیستم می‌توان به سیستم کنترل و ناوبری اصلی سایوز، آنتن‌های ارتباطی و هدایتی و سیستم گرمایشی اشاره کرد که شامل حسگرهای گرمایی و رادیاتورها می‌شود. این ماژول نیز مانند ماژول مداری، پیش از بازگشت به جو زمین از ماژول فرود جدا می‌شود؛ چرا که سیستم‌های موجود در ماژول فرود برای ناوبری و تأمین نیازهای حیاتی سرنشینان در جریان فرود کافی هستند و نیازی نیست ماژول پیش‌رانش و ابزارها در زمان عبور از جو زمین (حین بازگشت از فضا) به ماژول فرود متصل باشد.
فرایند پرتاب فضاپیمای سایوز
فضاپیمای سایوز از ایستگاه فضایی بایکانور در قزاقستان به سمت فضا پرتاب می‌شود. پس از آماده‌سازی فضاپیما، نصب آن روی موشک پرتاب‌کننده و نصب پوشش محافظ فضاپیما (Fairing)، موشک و فضاپیما از طریق یک خط ریلی اختصاصی و به‌صورت افقی به سکوی پرتاب منتقل می‌شود. پس از انتقال مجموعه‌ی ۳۱۰ تنی به سکوی پرتاب، موشک به‌صورت عمودی روی سکوی پرتاب قرار می‌گیرد تا مراحل آماده‌سازی آن برای سفر کیهان‌نوردان و فضانوردان به فضا ادامه پیدا کند.
انوشه انصاری در تاریخ ۲۷ شهریور ۱۳۸۵ (۱۸ سپتامبر ۲۰۰۶) توسط فضاپیمای سایوز تی‌ام‌ای-۹ به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرواز کرد. یه است.
