الفراغ

الأقمار الصناعية الصغيرة هي مستقبل استكشاف الفضاء

الأقمار الصناعية الصغيرة هي مستقبل استكشاف الفضاء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد فتن استكشاف الفضاء الأجيال لعقود حتى الآن. ما بدأ كسباق لإتقان الإنجاز البشري بين القوى العظمى تطور إلى مسعى بشري يهتم بمستقبل البشرية. لما هو أساسًا التاريخ الكامل لاستكشاف الإنسان للفضاء ، فقد تطلبت العملية شيئًا واحدًا: المال.

اقتصاديات الفضاء

عندما كان برنامج المكوك ساري المفعول بين عمليات الإطلاق الجارية بين عامي 1981 و 2011 ، بلغ متوسط ​​تكلفة إرسال رطل واحد من المواد إلى الفضاء حوالي 10000 دولار وفقًا لتقديرات متحفظة ، وفقًا لـ Business Insider. منذ ذلك الحين ، أصبح سباق الفضاء خاصًا إلى حد كبير ، ومع هذا التحول ، أدت المنافسة إلى انخفاض تكلفة الرطل.

يدعي Elon Musk أن Falcon Heavy ستكون قادرة على نقل رطل واحد من البضائع إلى الفضاء مقابل أقل من 1000 دولار. في حين أن هذا لم يتضح بعد ، فإن هذا يمثل في النهاية انخفاضًا في التكلفة بمقدار 10 أضعاف مقارنة بعقد مضى فقط.

ذات صلة: الهند تطلق النار على قمرها الصناعي الخاص لإثبات قوتها العسكرية

هذا لا يعني فقط أن تكلفة إطلاق البشر إلى المدار أصبحت أرخص ، ولكن أيضًا تكلفة نقل التكنولوجيا إلى الفضاء ، مثل الأقمار الصناعية. تتقاضى SpaceX حاليًا حوالي 62 مليون دولار لإطلاق قمر صناعي في مدار النقل الثابت بالنسبة للأرض (GTO) في عام 2018. يقال إن ULA ، المنافس الرئيسي لـ SpaceX ، تتقاضى حوالي 225 مليون دولار لكل عملية إطلاق في المتوسط ​​مع أرخصها يصل إلى حوالي 100 مليون دولار.

حجة microsats

كل هذا للأقمار الصناعية العملاقة التي توفر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والتلفزيون وتقنيات الاتصال - كل هذا لتزويد العالم بالتكنولوجيا الحديثة التي تجعله يدور. أدت هذه التكلفة المرتفعة إلى إبعاد الصناعة إلى الشركات الكبيرة فقط ، ولكن يطرح سؤال. ماذا لو أخذت تلك الشحنة الكبيرة المفردة وقسمتها إلى عشرات أو مئات من الأقمار الصناعية الأصغر؟ ألن تنخفض تكلفة إطلاق القمر الصناعي ، مما يجعل الوصول إلى الفضاء أكثر سهولة ، إن لم يكن الإنسان العادي ، الذي يحقق إنجازًا مرتفعًا؟

نعم ، سيكون.

أدخل صناعة الميكروسات. يشار إلى هذه الأجهزة الصغيرة جدًا باسم microsats أو CubeSats ، ويمكن وضعها في راحة يدك. لا تحكم على الأقمار الصناعية الصغيرة من حيث حجمها ، فهي مليئة بأجهزة استشعار درجة الحرارة ، وتقنيات الاتصالات ، وأجهزة الاستشعار الكيميائية ، سمها ما شئت ، ويمكن تعبئتها في مساحة بحجم 10x10x10 سنتيمتر مكعب أو أقل.

المقايضة الوحيدة لبناء أقمار صناعية بهذا الحجم الصغير عمومًا يجب أن يكون لكل منها غرض محدد ، مثل اكتشاف مستويات الهيدروجين ، أو دراسة بيانات تحديد الموقع الجغرافي ، أو إجراء ملاحظات أخرى. بالنسبة للجزء الأكبر ، لا تستطيع هذه الأقمار الصناعية الصغيرة سوى اكتشاف ونقل بعض الأشياء ، ولكن وفقًا لوكالة ناسا ، هذه ليست مشكلة.

الحالة الحالية لـ microsats

لقد شقت الأقمار الصناعية الصغيرة طريقها إلى فجوة في مجالات أبحاث الفضاء ، وهي موجودة منذ بعض الوقت أيضًا. يوجد حاليًا 2200 CubeSats و NanoSats في مدار حول الأرض ، تم تتبعها جميعًا وجمعها على هذا الموقع هنا. سوف نلقي نظرة سريعة على اتساع نطاق استخدامات هذه الأقمار الصناعية الصغيرة ، من تصوير الأرض إلى مراقبة الإشعاع.

في حين أن معظم الأقمار الصغرى الحالية التي تم إطلاقها الآن في مدار حول الأرض ، فإن لدى ناسا العديد من المقترحات على الطاولة لمهام CubeSat إلى المريخ ، والكويكبات ، والقمر.

ذات صلة: كن مستعدًا لأول دوش نفاث صناعي في العالم

سيحتوي CubeSat النموذجي على كمبيوتر صغير على متنه ، ونظام لإدارة الطاقة ، وخلية شمسية ، ونظام دفع بالغاز ، ونظام اتصالات ، وأجهزة استشعار. يختلف التصميم والإضافات المحددة لكل من هذه الأنظمة حسب الغرض من استخدامها. في النهاية ، أدى تقلص الإلكترونيات إلى جعل عالم CubeSats ممكنًا. تقنية الانكماش هذه تعني أيضًا وزنًا أقل للنقل إلى الفضاء ، وبالتالي تكاليف إطلاق أرخص لاستكشاف الفضاء.

مع انخفاض التكاليف وتقلص العوائق أمام الدخول ، نشهد اعتمادًا أكاديميًا هائلاً لاستكشاف الفضاء MicroSat. الجامعات في جميع أنحاء العالم لديها وتخطط لإطلاق MicroSats لتسهيل البحث في مجموعة متنوعة من الصناعات ، مع مشاركة بعض الأسماء الكبيرة. بعضهم ، رواد فضاء سابقون وقادة فضاء أنفسهم ، مثل رائد الفضاء بايرون ليشتنبرغ.

بصفته رائد فضاء مكوك لمرتين ، أصبح أول متخصص في الحمولة يطير على متن المكوك في عام 1983. كمؤسس للعديد من الشركات ذات التوجه الفضائي ، مثل شركة Zero Gravity ، التي تأخذ مشاركين راغبين في رحلات "صفر g" مكافئ بتكلفة منخفضة إلى حد ما ، لم تبتعد اهتماماته عن الفضاء. وهو أيضًا أستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة LeTourneau ، حيث يقود مجموعة من كبار المهندسين أثناء عملهم لإرسال MicroSat الخاصة بهم إلى الفضاء.

المشروع بعنوانليتسات، بهدف أن تكون واحدة من المجموعات الأولى التي تطير بوحدة معالجة رسومات (GPU) وظيفية في مدار أرضي منخفض.

بينما قد تعتقد أن وحدات معالجة الرسومات ، أو وحدات معالجة الرسومات ، مخصصة للألعاب فقط ، فأنت مخطئ. تشبه هذه المكونات الحسابية وحدات المعالجة المركزية (CPU) ولكنها تختلف في حقيقة أنها تسمح بحدوث عمليات متعددة في وقت واحد. فكر في الأمر بهذه الطريقة: وحدة المعالجة المركزية ، رغم قوتها ، يمكنها فقط إدارة بعض الأشياء في وقت واحد. من ناحية أخرى ، يمكن لوحدات معالجة الرسومات التعامل مع الآلاف من الأشياء في وقت واحد ، مما يؤدي إلى زيادة سرعة الحساب وتحسين الوظائف.

تقليديا ، ظلت وحدات معالجة الرسومات بعيدة عن صناعة الميكروسات والفضاء لأنها تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة. ومع ذلك ، فقد طور فريق LetSat بنية تسمح بتشغيل وحدة معالجة الرسومات داخل ميكروسات في الفضاء ، مما يسمح بذكاء اصطناعي يدور حول الأرض.

من خلال فتح الباب أمام استخدام GPU في الفضاء على منصة بأسعار معقولة مثل microsat ، يمكن زيادة البحث الذي يمكن أن يحدث بشكل كبير داخل الصناعة مقارنة بمنصات الحوسبة التقليدية.

في حين أن إثبات إمكانية تشغيل وحدة معالجة الرسومات في الفضاء هو أحد الأهداف الرئيسية لـ LetSat ، فمن أجل إثبات ذلك ، كان عليهم منح معداتهم غرضًا. في هذه المهمة ، سيركزون على معالجة الصور من الكاميرا الموجودة على متن الطائرة للتنبؤ بدقة بالموقع الدقيق لقمرهم الصناعي في مدار الأرض. على الرغم من أن هذا قد لا يبدو كثيرًا ، إلا أن تحسين هذه القدرة من شأنه أن يوفر للأقمار الصناعية طريقة دقيقة للتنقل في مدار الأرض في الأماكن التي لا يتوفر فيها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

يأمل فريق LetSat حاليًا في إطلاقه في أوائل عام 2020 وينتظرون منحًا لتحقيق ذلك.

هذا المشروع متطور ، ويتم تنفيذه من قبل طلاب الهندسة الكبار - ربما يكون أكثر أبحاث الفضاء التي يمكن الوصول إليها على الإطلاق.

أما عن رغبتك الكبيرة في الذهاب إلى الفضاء أو إجراء أبحاث فضائية؟ يمكنك الانتظار للقيام برحلة سياحة فضائية في العقود العديدة القادمة بتكاليف باهظة (رابط فيديو السياحة الفضائية - الإطلاق 3 ديسمبر)، أو يمكنك المشاركة في مشروع microsat ودفع حدود أبحاث الفضاء البشرية. مكالمتك.

شكراً جزيلاً لفريق LetSat وجامعة LeTourneau على التحدث معي حول المشروع والسماح لي بالتصوير. يمكنك معرفة المزيد عن مشروع LetSat أو جامعة LeTourneau على الروابط الموجودة في الوصف أو هنا.


شاهد الفيديو: الهند في الفضاء (ديسمبر 2022).