کارشناسان موسسه هوانوردی مسکو از توسعه یک پیشران پلاسمایی مینیاتوری ویژه نانوماهوارهها خبر دادهاند؛ سامانهای که برای کارکرد طولانیمدت در مدار طراحی شده و میتواند قابلیتها و طول عمر این ماهوارههای سبکوزن را به شکل محسوسی ارتقا دهد.
به گفته تیم روسی، نانوماهوارهها به دلیل ابعاد کوچک و هزینه پایین پرتاب، به یکی از جذابترین ابزارهای اکتشاف فضایی و پایش زمین تبدیل شدهاند، اما محدودیت اصلی آنها همواره سامانه پیشران و امکان حفظ مدار و انجام مانورهای دقیق بوده است. پیشران جدید تلاش میکند این گلوگاه را برطرف کند.
سازوکار شیر الکترومغناطیسی پرسرعت
«سویاتوسلاو گوردیف»، مهندس روس دخیل در این پروژه، توضیح داده است که این پیشران برای ماهوارههایی با وزن حداکثر ۱۰ کیلوگرم بهینهسازی شده است. قلب این سامانه یک شیر الکترومغناطیسی پرسرعت با غشایی نازک و متحرک از جنس مواد مغناطیسی است.
نحوه عملکرد آن به این صورت است که با اعمال یک پالس جریان کوتاه، آهنربای الکتریکی میدانی مغناطیسی ایجاد میکند که غشا را به سرعت به عقب میراند. این جابهجایی لحظهای باعث آزاد شدن مقدار کنترلشدهای از گاز به داخل کانال پیشران میشود و در ادامه، فرآیند یونیزاسیون و شتابدهی پلاسما، نیروی رانش مورد نیاز برای تنظیم مدار و انجام مانورهای مداری را فراهم میکند. به دلیل مصرف بسیار کم گاز و انرژی، این چرخه میتواند هزاران بار تکرار شود و امکان اصلاح مداوم مدار را بدون افزایش چشمگیر وزن سامانه فراهم آورد.
از رصد کیهان تا پایش زمین
به گفته کارشناسان موسسه هوانوردی مسکو، افزایش دوام و مانورپذیری نانوماهوارهها، افقهای تازهای را پیش روی ماموریتهای علمی و کاربردی میگشاید. از جمله کاربردهای مورد انتظار این فناوری میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- پایش اجرام آسمانی شامل رصد شرارههای خورشیدی و مطالعه سیاهچالهها
- جستوجوی نشانههای حیات در سیارات فراخورشیدی با استفاده از منظومههای ماهوارهای ارزانقیمت
- سنجش از دور باکیفیت زمین برای پایش طوفانها، آتشسوزیهای جنگلی و فعالیتهای آتشفشانی
- ردیابی تغییرات اقلیمی مانند حرکت تودههای یخی و پایش جریانهای ترافیک و توسعه شهری
این قابلیتها پیشتر بیشتر در اختیار ماهوارههای بزرگ و پرهزینه بود، اما با کوچکسازی پیشران پلاسمایی، حالا میتوان همان ماموریتها را با شبکهای از نانوماهوارهها و با هزینهای بهمراتب کمتر انجام داد.
گامی به سوی منظومههای بزرگ نانوماهوارهای
«ولادیمیر آفاناسیف»، اخترفیزیکدان روس، تاکید کرده است که اهمیت اصلی این دستاورد در تسهیل تشکیل منظومههای بزرگ و هماهنگ نانوماهوارهای است. به گفته او، وقتی دهها یا صدها نانوماهواره بتوانند موقعیت خود را نسبت به یکدیگر با دقت حفظ کنند و آرایش مداری خود را اصلاح نمایند، عملاً یک تلسکوپ یا رصدخانه توزیعشده در فضا شکل میگیرد.
چنین منظومههایی میتوانند برای مطالعه دقیق سیارات فراخورشیدی، آشکارسازی امواج گرانشی، بررسی سیاهچالههای کلانجرم، رصد مستمر خورشید و همچنین بهبود مدلهای پیشبینی وضع هوا به کار گرفته شوند. افزایش دقت پیشبینی آبوهوا بهویژه به دلیل امکان پوشش همزمان نقاط مختلف جو با دادههای همزمان چند ماهواره، یکی از مزیتهای کلیدی این رویکرد عنوان شده است.
توسعه پیشرانهای پلاسمایی برای ماهوارههای کوچک در سالهای اخیر به یکی از رقابتهای اصلی آژانسهای فضایی تبدیل شده است؛ با این حال رویکرد مبتنی بر شیر الکترومغناطیسی با غشای مغناطیسی که تیم مسکو ارائه کرده، به دلیل سادگی مکانیکی، وزن کم و قابلیت اطمینان بالا، توجه جامعه علمی را جلب کرده است. در صورت موفقیت آزمایشهای مداری، انتظار میرود این فناوری مسیر را برای حضور پررنگتر روسیه در بازار رو به رشد منظومههای ماهوارهای کوچک هموار کند.
نظرات (0)