جنرال لواء

باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يصممون منصة للتأشير بالليزر لإطلاق أقمار صناعية مصغرة


مع استمرار تطور الابتكارات في علوم الفضاء بمعدل فلكي (مع أي وكل التورية الممكنة) ، يستخدم المهندسون معرفتهم لفحص طرق تحسين كفاءة أنظمة التشغيل والأجهزة المختلفة.

من الأقمار الصناعية المصممة فقط لأهداف جمع النفايات الفضائية المتراكمة من البعثات السابقة إلى تطوير التكنولوجيا وراء الحكومات والوكالات المستقلة للملاحة في الفضاء العميق ، تستثمر مواهبها ومواردها في تعزيز قدرات المهام الفضائية غير المأهولة من عدد من الزوايا.

الآن توصل فريق من المهندسين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى نظام أساسي يجعل عملية إطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة ليس أسهل فحسب ، بل تساعد أيضًا في نقل البيانات بشكل أكثر دقة.

يشمل عملهم CubeSats ، أو مركبة فضائية من الدرجة U ، مع تكثيف ناسا لجهود الإطلاق في السنوات الأخيرة.

إيجابيات وسلبيات CubeSats

على الرغم من أن CubeSats ، وهي أقمار صناعية صغيرة تحمل الاسم بناءً على الشكل الذي تم إنشاؤه بواسطة أبعاد 10 × 10 × 10 سم مكعب ، تم إطلاقها باستمرار إلى الفضاء الخارجي على مدار العشرين عامًا الماضية ، إلا أن الوحدات الهشة تمثل بعض التحديات.

على الرغم من أنها تعد بديلاً ميسور التكلفة أكثر من نظيراتها الأكبر حجمًا ، إلا أنها أبعاد صغيرة نسبيًا إنشاء قيود من حيث(1) السرعة و (2) كميات الإرسال بسبب سعة الموارد على متنها.

على الرغم من هذه القيود المتأصلة ، يمكن إرسالها إلى الفضاء بكميات أكبر وبشكل متكرر أكثر من الأقمار الصناعية الأكبر حجمًا ، لكن تطور تقنية الصور قد أضاف أيضًا إلى مشكلة نقل البيانات.

يشرح كيري كاهوي ، الأستاذ المشارك للملاحة الجوية والملاحة الفضائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلف المشارك البحثي ، التحدي الفريد الذي يواجههم: "لا يمكن للأقمار الصناعية الصغيرة استخدام هذه النطاقات ، لأنها تتطلب إزالة الكثير من العقبات التنظيمية ، وعادة ما يذهب التخصيص إلى لاعبين كبار مثل الأقمار الصناعية الضخمة المستقرة بالنسبة إلى الأرض ".

حقبة جديدة لأقمار CubeSats

يعتقد كاهوي أن هذا الابتكار سيفتح إمكانيات جديدة للأقمار الصناعية المصغرة:

"للحصول على رؤى قيمة من ملاحظات الأرض ، يمكن استخدام الصور الفائقة الطيفية ، التي تلتقط صورًا بأطوال موجية عديدة وتنتج تيرابايت من البيانات ، والتي يصعب على CubeSats الحصول عليها.

ولكن مع نظام ليزركوم عالي معدل البيانات ، ستتمكن من إرسال هذه الصور التفصيلية بسرعة. وأعتقد أن هذه القدرة ستجعل منهج CubeSat بأكمله ، باستخدام الكثير من الأقمار الصناعية في المدار حتى تتمكن من الحصول على تغطية عالمية وفي الوقت الحقيقي ، أكثر واقعية ".

نظرًا لأن النظام الأساسي الجديد يستخدم نظام توجيه بالليزر عالي الدقة ، فسيتم تقليل وقت وطاقة الوصلة الهابطة بشكل كبير.

ويوضح كاهوي أن الفريق صمم أيضًا النظام الأساسي الذي يمكن تعديله بسهولة:

"هذا يدل على أنه يمكنك تركيب نظام منخفض الطاقة يمكنه صنع هذه الحزم الضيقة على هذه المنصة الصغيرة التي تقل بمقدار 10 إلى 100 عامل عن أي شيء تم بناؤه من قبل للقيام بشيء كهذا من قبل.

الشيء الوحيد الذي سيكون أكثر إثارة من نتيجة المختبر هو رؤية ذلك يتم من المدار. هذا يحفز حقًا بناء هذه الأنظمة والارتقاء بها ".

تظهر تفاصيل الدراسة في ورقة بعنوان "معايرة توجيه شعاع في المدار لاتصالات ليزر الأقمار الصناعية النانوية" ، والتي نُشرت في نوفمبر في الهندسة البصرية مجلة.


شاهد الفيديو: الاقمار الصناعيه اكبر كذبه عرفها التاريخ. الارض المسطحه (سبتمبر 2021).