العلوم والتكنولوجيا

ستختبر مركبة فضائية بحجم الميكروويف مدارًا جديدًا بين الأرض والقمر – يلا ماتش

اشترك في النشرة الإخبارية لـ Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات المذهلة والتقدم العلمي والمزيد



سي إن إن

مركبة فضائية صغيرة ذات آثار كبيرة على استكشاف القمر جاهزة للإطلاق.

القمر الصناعي الصغير ، المسمى CubeSat ، هو بحجم فرن الميكروويف ويزن 25 كيلوجرامًا فقط ، لكنه سيكون أول من يختبر مدارًا فريدًا حول القمر. سيعمل CubeSat كمستكشف للبوابة ، وهو موقع على القمر سيكون بمثابة محطة طريق بين الأرض والقمر لرواد الفضاء.

المدار ، المسمى المدار القريب القريب من الإكليل ، ممدود للغاية ويوفر الاستقرار للمهام بعيدة المدى بينما يتطلب القليل من الطاقة للمحافظة عليه – وهو بالضبط ما تحتاجه البوابة. المدار عند نقطة متوازنة في قوة الجاذبية للقمر والأرض.

ستطلق المهمة ، المسماة Cislunar Autonomous GPS Technology Operations and Navigation Experience ، والمعروفة باسم CAPSTONE ، من منصة الإطلاق يوم الاثنين ، 7 يونيو في الساعة 5:50 صباحًا بالتوقيت الشرقي. تم إطلاق CubeSat على متن صاروخ Electron الخاص بـ Rocket Lab من مجمع الإطلاق 1 التابع للشركة في نيوزيلندا.

بمجرد إطلاقه ، سيصل CAPSTONE إلى نقطة مداره في غضون ثلاثة أشهر ثم يقضي الأشهر الستة التالية في المدار. يمكن أن توفر المركبة الفضائية مزيدًا من البيانات حول متطلبات الطاقة والدفع للميناء.

سيأخذ مدار CubeSat المركبة الفضائية إلى مسافة 1000 ميل (1609.3 كم) من قطب قمري في أقرب ممر وعلى بعد 43500 ميل (70.006.5 كم) من القطب الآخر كل سبعة أيام. سيكون استخدام هذا المدار أكثر كفاءة في استخدام الطاقة للمركبات الفضائية التي تطير داخل وخارج البوابة ، حيث يتطلب دفعًا أقل من المدارات الدائرية الأكثر.

سيتم استخدام المركبة الفضائية المصغرة أيضًا لاختبار قدرات اتصالات الأرض من هذا المدار ، والتي ستوفر رؤية واضحة للأرض وتغطي القطب الجنوبي للقمر – حيث من المتوقع أن يهبط رواد فضاء Artemis الأول في عام 2025.

ستوفر مركبة الاستطلاع المدارية القمرية التابعة لناسا ، والتي كانت تدور حول القمر منذ 13 عامًا ، نقطة مرجعية لـ CAPSTONE. ستتواصل المركبتان الفضائيتان مباشرة مع بعضهما البعض ، مما يسمح للفرق على الأرض بقياس المسافة الدقيقة بين كل منهما والمنزل في موقع CAPSTONE.

يمكن أن يختبر التعاون بين المركبتين الفضائيتين برنامج الملاحة المستقل CAPSTONE ، المسمى CAPS ، أو نظام تحديد المواقع المستقل Cislunar. إذا كان هذا البرنامج يعمل كما هو متوقع ، فيمكن استخدامه بواسطة المركبات الفضائية المستقبلية دون الاعتماد على التتبع من الأرض.

قالت نجود ميرانسي ، رئيسة مكتب تخطيط مهام الاستكشاف التابع لناسا في مركز جونسون للفضاء في هيوستن: “إن مهمة CAPSTONE هي مقدمة قيّمة ليس فقط لـ Gateway ، ولكن أيضًا لمركبة Orion الفضائية ونظام الهبوط البشري”. “ستستخدم Gateway و Orion البيانات من CAPSTONE للتحقق من صحة نموذجنا ، والتي ستكون ضرورية للعمليات وتخطيط المهام المستقبلية.”

قال كريستوفر بيكر ، مدير برنامج تكنولوجيا المركبات الفضائية الصغيرة لمديرية مهام تكنولوجيا الفضاء التابعة لناسا ، إن مهمة CAPSTONE هي عرض سريع ومنخفض التكلفة يهدف إلى إرساء الأساس لمركبة فضائية صغيرة في المستقبل.

المهمات الصغيرة التي يمكن تجميعها بسرعة وإطلاقها بتكلفة أقل تعني أنها تستطيع اغتنام الفرص التي لا تستطيع البعثات الأكبر والأكثر تكلفة القيام بها.

“غالبًا ما تتعلم في اختبارات الطيران من الفشل ، إن لم يكن أكثر ، من النجاح. يمكننا تحمل المزيد من المخاطر ، مع العلم أن هناك فرصة للفشل ، لكن يمكننا قبول هذا الفشل والانتقال إلى القدرات المتقدمة “. “في هذه الحالة ، الفشل خيار.”

يمكن للدروس المستفادة من بعثات CubeSat الأصغر أن تفيد البعثات الأكبر في المستقبل – وقد بدأت CubeSats بالفعل في تحديد وجهات أكثر تحديًا من مدار أرضي منخفض.

عندما قضت مركبة الإنزال InSight التابعة لناسا ما يقرب من سبعة أشهر في طريقها إلى المريخ في عام 2018 ، لم تكن وحدها. اتبعت مركبتان فضائيتان بحجم حقيبة السفر تدعى MarCO في رحلتها InSight. كانوا أول أقمار صناعية مكعبة تطير في الفضاء السحيق.

أثناء دخول وهبوط وهبوط إنسايت ، استقبلت أقمار ماركو المسبار ونقلته لإعلام ناسا بأن InSight كان آمنًا على سطح الكوكب الأحمر. يطلق عليهم اسم EVE و WALL-E للروبوتات من فيلم Pixar 2008.

حقيقة أن الأقمار الصناعية الصغيرة وصلت إلى المريخ وطارت في الفضاء خلف InSight جعلت المهندسين متحمسين. واصلت الأقمار الصناعية المكعبة التحليق فوق المريخ بعد هبوط إنسايت ، لكنها صمتت قرب نهاية العام. لكن MarCO كان اختبارًا ممتازًا لكيفية قيام CubeSats بمهام أكبر.

ستلعب هذه المركبات الفضائية الصغيرة ولكن القوية دورًا داعمًا مرة أخرى في سبتمبر ، عندما تصطدم مهمة DART ، أو اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج ، عن عمد مع Demorphos أثناء دورانه حول الكويكب Didymos لتتبع حركة الكويكب في السماء. تغيير الفضاء.

سيتم التقاط التصادم بواسطة LICIACube ، أو المكعبات الخفيفة الإيطالية لتصوير الكويكبات ، وهو القمر الصناعي المكعب المصاحب الذي توفره وكالة الفضاء الإيطالية. يسافر CubeSat بحجم حقيبة على DART ، والذي تم إطلاقه في نوفمبر 2021 ، وسيتم نشره قبل التأثير حتى يتمكن من تسجيل ما يحدث. بعد ثلاث دقائق من الاصطدام ، تم نقل CubeSat بواسطة Dimorphos لالتقاط الصور ومقاطع الفيديو. سيتم بث فيديو الاصطدام مرة أخرى إلى الأرض.

ستحمل مهمة Artemis I أيضًا ثلاثة صناديق حبوب CubeSats في رحلة إلى الفضاء السحيق. بشكل منفصل ، ستقيس الأقمار الصناعية الصغيرة الهيدروجين في القطب الجنوبي للقمر وترسم خرائط لرواسب المياه على القمر ، وتطير فوق القمر وتدرس الجسيمات والحقول المغناطيسية المتدفقة من الشمس.

تعتمد مهمة CAPSTONE على شراكة ناسا مع الشركات التجارية مثل Rocket Lab و Stellar Exploration و Terran Orbital Corporation و Advanced Space. تم بناء المهمة القمرية باستخدام عقد بحث مبتكر للأعمال الصغيرة بسعر ثابت – في أقل من ثلاث سنوات وبأقل من 30 مليون دولار.

يمكن أن تكلف المهام الكبيرة مليارات الدولارات. تبلغ تكلفة مركبة Perseverance Rover ، التي تستكشف المريخ حاليًا ، أكثر من ملياري دولار ، ومهمة Artemis I تبلغ 4.1 مليار دولار ، وفقًا لمراجعة قام بها مكتب المفتش العام التابع لناسا.

وقال بيكر إن هذه الأنواع من العقود يمكن أن تزيد من فرص البعثات الصغيرة ذات التكلفة المعقولة إلى القمر والوجهات الأخرى مع توفير إطار عمل للدعم التجاري للعمليات القمرية المستقبلية.

يأمل بيكر في أن تسرع بعثات المركبات الفضائية الصغيرة من وتيرة استكشاف الفضاء والاكتشاف العلمي – وأن CAPSTONE وأقمار CubeSats الأخرى ليست سوى البداية.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى