ماهواره های کوچکی که مقرر است در مسافرت به ماه حضور داشته باشند
نیو وبلاگ: طی ماموریت سفر به ماه مقرر است ماهواره های کوچکی نیز حضور داشته باشند که به جمع آوری اطلاعات کمک خواهند کرد.
به گزارش نیو وبلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، "سیستم پرتاب فضایی"(SLS) مقرر است بعنوان بخشی از مأموریت "آرتمیس ۱" (Artemis 1) که برای پرتاب در ۲۹ اوت ۲۰۲۲ برنامه ریزی شده، فضاپیمای "اوریون" (Orion) را به فضا ببرد.
این مأموریت بعنوان آزمایشی قبل از اعزام انسان به ماه و فراتر از آن توسط مأموریت های آتی آرتمیس صورت خواهد گرفت. در این فرایند، نقاط عطفی مانند حضور اولین زن و اولین شخص رنگین پوست روی سطح ماه وجود خواهند داشت.
در هر حال، همه چیز در مورد مأموریت آرتمیس ۱، به شکستن رکوردها مربوط نیست. سیستم پرتاب فضایی، یک محموله ثانویه را هم حمل خواهد نمود. این محموله، مجموعه ای از ماهواره ها به اندازه جعبه کفش است که هنگام حرکت به سمت ماه، آنها را پرتاب می کند. باآنکه سیستم پرتاب فضایی می تواند میزبان ۱۷ آزمایش علمی کوچک باشد، اما محموله آرتمیس ۱ از ۱۰ واحد تشکیل خواهد شد.
باآنکه این مکعب ها کوچک هستند، اما نباید نتایج بزرگی را که می توانند برای علم داشته باشند، دست کم گرفت. آنها به جمع آوری نتایجی می پردازند که به هدایت پروژه های آینده کمک می کنند، از فضانوردان پیشگام محافظت می کنند و کمکی برای نظارت بر جهان ما هستند.
این ماهواره های معروف به "کیوب ست" (Cubesat)، نوعی فضاپیمای کوچک با پتانسیل بالایی برای علوم مبتنی بر فضا، اکتشاف، پشتیبانی مهندسی، رصد زمین و ارتباطات هستند.
کیوب ست ها به علت کارآیی، هزینه کم و سازگاری با محموله های بزرگتر، قابل توجه هستند. باآنکه جرم این مکعب ها معمولاً بین یک تا ۱۰ کیلوگرم است، اما آنها معمولاً با واحدهایی اندازه گیری و طبقه بندی می شوند که هر کدام نشان دهنده مکعبی به اندازه ۱۰ سانتی متر در هر طرف است.
یکی از اهداف کلیدی مأموریت های آرتمیس، ایجاد زیرساختی در فضا، روی ماه و اطراف آن است که امکان انجام دادن مأموریت های فضایی طولانی تر را فراهم می آورد. کلیدواژه اصلی این جاه طلبی، پایداری است.
آیس کیوب
نوعی از کیوب ست مخصوص ماه معروف به "آیس کیوب" (IceCube) که در "دانشگاه ایالتی مورهد" (MSU) آمریکا و با مشارکت "مرکز پروازهای فضایی گادرد" (GSFC) ناسا و شرکت "بوسک" (Busek Company) توسعه یافته است، شاید بتواند به تحقق این هدف کمک نماید.
این مکعب، از سیستم های پیچیده ای برای بو کشیدن آب و سایر منابع هم در ماه و هم در بالای سطح ماه استفاده خواهد نمود تا به فضانوردان در مأموریت های آینده کمک نماید. منابع درجا، احتیاج به مواد خامی را که باید به فضا منتقل شوند، می کاهد و این امر سبب می شود تا مأموریت ها مقرون به صرفه تر باشند. حتی میتوان از آب روی ماه برای تولید سوخت موشک با هدف بازگشت به زمین یا ماجراجویی بیشتر در منظومه شمسی بهره برد.
آیس کیوب که تنها ۱۴ کیلوگرم وزن دارد، یک گردش هفت ساعته به دور ماه خواهد داشت که بوسیله ی یک سیستم رانش یونی به حرکت در می آید.
آب در ماه بیشتر به شکل یخ وجود دارد و آیس کیوب، یکی از سیستم های ناسا به نام "BIRCHES" را حمل می کند که می تواند نحوه توزیع این نوع آب را در ماه مورد بررسی قرار دهد.
همچنین، BIRCHES قادر به تشخیص آب در جو نازک ماه معروف به "اگزوسفر" (Exosphere) است. این توانایی می تواند به فضانوردان کمک نماید تا درک بهتری را در مورد چگونگی جذب و انتشار آب توسط سنگ پوشه روی ماه به دست آورند که مشابه خاک روی زمین است. این کار به نقشه برداری از تغییرات ماه کمک می نماید که به قول ناسا، برای حضور پایدار در ماه خیلی مهم است.
چندین مکعب دیگر مأموریت آرتمیس ۱ هم به آیس کیوب خواهند پیوست تا ماه را به خوبی بررسی نمایند.
نقشه بردار هیدروژن قطبی قمری
"نقشه بردار هیدروژن قطبی قمری" (LunaH-Map) که توسط پژوهشگران و دانشجویان "دانشگاه ایالتی آریزونا" (ASU) طراحی شده است، فراوانی هیدروژن را در مناطق سایه دار ماه بررسی خواهد نمود.
کار این سیستم، شامل ایجاد نقشه ای از هیدروژن در مقیاس حدود ۱۰ کیلومتر و ارزیابی مقدار این عنصر محبوس شده در یخ آب است که در دهانه های سایه دار عمیق ماه قرار دارد.
دستگاه اصلی LunaH-Map، یک آشکارساز نوترون است که از یک ماده معروف به "CLYC" برای تشخیص نوترون های محبوس شده در هسته های اتمی استفاده می نماید و به بررسی این مورد می پردازد که آیا آنها با عنصر هیدروژن تعامل داشته اند یا خیر.
ناسا اعلام نموده است که طی عملیات دو ماهه LunaH-Map، محتوای هیدروژن کل قطب جنوب ماه را نقشه برداری می کند و همچنین، به اندازه گیری محتوای هیدروژن در یک متر زیر سطح ماه می پردازد.
لون آی آر
کیوب ست معروف به "لون آی آر" (LunIR) شرکت "لاکهید مارتین" (Lockheed Martin) که قبلا با نام "اسکای فایر" (SkyFire) شناخته می شد هم نقشه برداری از سطح ماه را انجام خواهد داد.
لون آی آر توسط "آژانس فضایی اروپا" (ESA) که "مرحله پیشرانه برودتی موقت" (ICPS) را عرضه کرده است، مستقر خواهد شد و حاوی نوعی فناوری است که تصاویری را از سطح ماه می گیرد تا به توصیف ساختار ترکیبی آن و نحوه تعامل آن با فضا کمک نماید. این داده ها می توانند به انتخاب مکان های فرود برای مأموریت های آینده ماه و ارزیابی خطرات احتمالی برای فضانوردانی که اقامت طولانی تری در سطح ماه دارند، کمک کنند.
لون آی آر بعد از پرواز، مانورها و عملیاتی را انجام خواهد داد که می توانند به طراحی مأموریت های فضایی آینده، خواه سرنشین دار و خواه بدون سرنشین کمک کنند.
فناوری های برجسته اکتشاف ماه نشان داده اند که فرودگرهای ماه می توانند در اندازه های مختلف و با هزینه های متفاوتی ساخته شوند.
OMOTENASHI
"آژانس جستجوهای هوافضای ژاپن" (JAXA)، نوعی کیوب ست معروف به "OMOTENASHI" را ابداع کرده است که در مجموع ۱۲.۶ کیلوگرم وزن دارد و از یک موتور موشک حالت جامد یک بار مصرف به وزن شش کیلوگرم نیرو می گیرد تا یک نانوفرودگر را پرتاب کند که روی سطح ماه فرود می آید.
نانوفرودگر کمی پیش از برخورد، با سرعتی حدود ۳۰ متر در ثانیه حرکت می کند و موشک حالت جامد را پرتاب می کند و سپس، یک کیسه هوا را برای حفاظت از آن هنگام فرود باز می کند.
کیوب ست OMOTENASHI که در زبان ژاپنی به معنای میهمان نوازی است، وقتی روی ماه قرار می گیرد، تابش سطح ماه را اندازه گیری می کند و مکانیک خاک را با استفاده از شتاب سنج ها مورد بررسی قرار می دهد.
این دستگاه ها، ارتعاش یا شتاب را با استفاده از تغییر جرم برای فشرده کردن یک ماده پیزوالکتریک و ایجاد بار الکتریکی متناسب با نیرویی که ماده تجربه می کند، اندازه گیری می کنند.
NEA Scout
ماه تنها جرم اطراف زمین نیست که کیوب ست های آرتمیس ۱ مقرر است به بررسی آن بپردازند. سیارک های نزدیک به زمین، هدف مشاهدات انجام شده توسط کیوب ست "NEA Scout" هستند که یک مأموریت شناسایی رباتیک برای پرواز در کنار زمین و بازگرداندن اطلاعات از یک سیارک خواهد بود.
کیوب ست NEA Scout بعد از پرتاب فضاپیمای اوریون به سمت ماه، به وسیله سیستم پرتاب فضایی به کار گرفته خواهد شد و سفری دو ساله را جهت بررسی سیارک مورد نظر آغاز خواهد نمود.
عنصر کلیدی این مأموریت، بادبان خورشیدی خواهد بود. بادبان خورشیدی، ماده ای نازک و سبک است که از فوتون های خورشید و حرکت آنها برای به حرکت درآوردن فضاپیمای کوچک استفاده می نماید.
هنگامی که کیوب ست به فاصله بین ۴۰ هزار تا ۵۰ هزار کیلومتری هدف خود برسد، سیارک را شناسایی خواهد نمود. در فاصله بین ۱۰۰ تا ۱۲۰ کیلومتری از سیارک، NEA Scout از دوربین خود معروف به "NEACam " برای ثبت تصاویر و ارسال آنها به زمین استفاده خواهد نمود.
به قول ناسا، این کار می تواند به تعیین خصوصیت های سیارک مانند موقعیت آن در فضا، شکل، چرخش و اندازه گیری میدان گرد و غبار و زباله اطراف آن کمک نماید. این اطلاعات می توانند برای مأموریت های آینده هم سودمند باشند.
EQUULEUS
کیوب ست EQUULEUS هم توسط آژانس جستجوهای هوافضای ژاپن و با همکاری "دانشگاه توکیو" (UTokyo)، برای مأموریت آرتمیس ۱ ابداع شده است. هدف آن، بررسی تابش در فضای اطراف زمین است.
کیوب ست EQUULEUS، روش های کنترل مسیر مانند سیستم رانش آب با رانش کم را به کار می برد که از مایع پیش ران بسیار کمی برای قرار دادن فضاپیما در مدار بین زمین و ماه استفاده می نماید. کیوب ست از این منطقه، پلاسماسفر زمین را مشاهده خواهد نمود که ناحیه داخلی مگنتوسفر است و پلاسمای خنک را در بر دارد.
کیوب ست EQUULEUS علاوه بر کمک کردن به درک بهتر روش های کم انرژی کنترل مسیر و پروازهای ماه در منطقه زمین-ماه، می تواند اطلاعات حیاتی را عرضه نماید که به حفاظت از وسایل الکترونیکی و فضانوردان طی مأموریت های فضایی طولانی مدت کمک می کنند.
یک کیوب ست دیگر آرتمیس ۱ هم آماده جمع آوری اطلاعاتی است که شاید بتوانند از فضانوردان در مقابل تشعشعات محافظت کنند.
بیوسنتینل
"بیوسنتینل" (BioSentinel)، کیوب ستی است که به دانشمندان "مرکز تحقیقات ایمز" (Ames Research Center) ناسا امکان می دهد تا تاثیر تشعشع بر موجودات موجود در فضا را بهتر درک کنند.
در این مأموریت از مخمر، بعنوان یک ارگانیسم نمونه استفاده می شود تا دانشمندان بفهمند که تشعشعات پرانرژی چگونه می توانند سبب صدمه رسیدن به DNA شوند.
مخمر به این علت انتخاب گردید که نه تنها پژوهشگران آنرا به خوبی درک می کنند، بلکه نحوه ترمیم صدمه در DNA آن مشابه نحوه انجام شدن این فرایند در انسان است.
وقتی بیوسنتینل خارج از مگنتوسفر زمین قرار بگیرد، دو سویه از مخمر "ساکارومایسس سرویزیه" (Saccharomyces cerevisiae) که یکی از آنها صدمه DNA را بسیار بهتر از دیگری ترمیم می کند، ترغیب می شوند تا از ما در مقابل تشعشعات شدید خورشید محافظت کنند.
این کیوب ست با وزن ۱۳ کیلوگرم، مأموریت خویش را طی حدود ۱۸ ماه انجام می دهد و در راه چرخش به دور خورشید، از کنار ماه عبور می کند. این پروژه، اولین بار در ۴۰ سال قبل است که در آن موجودات زنده به اعماق فضا فرستاده می شوند.
CuSP
کیوب ست "CuSP" هم بعد از خارج شدن از جو زمین، برای مطالعه ذرات خورشیدی، به دور خورشید خواهد چرخید.
هدف CuSP، مطالعه تشعشعات ستاره ها، بادهای خورشیدی و رویدادهای خورشیدی خواهد بود که می توانند اثراتی بر زمین و محیط اطراف آن داشته باشند؛ همچون تداخل در ارتباطات رادیویی، صدمه رساندن به تجهیزات الکترونیکی ماهواره و حتی صدمه رساندن به شبکه های برق ما.
این کیوب ست دارای سه دستگاه است که با کمک آنها می تواند آب و هوای فضایی را پیش از این که به زمین برسد، با مگنتوسفر آن برخورد داشته باشد و سبب ایجاد یک طوفان ژئومغناطیسی مضر شود، بررسی کند.
"طیف نگار یونی فوق گرمایی" (SIS)، ذرات پرانرژی خورشیدی را شناسایی و دسته بندی می کند. این درحالی است که "تلسکوپ الکترون و پروتون کوچک" (MERiT)، ذرات خورشیدی با انرژی بالا را مورد بررسی قرار می دهد و "مغناطیس سنج هلیوم برداری" (VHM)، به نظارت بر قدرت و جهت میدان های مغناطیسی می پردازد.
این سه دستگاه CuSP به همراه یکدیگر به دانشمندان امکان خواهند داد تا چگونگی تغییر فضای بین خورشید و زمین و تاثیر این تغییرات بر سیاره ما را بررسی نمایند. همینطور CuSP، روشی را در اختیار دانشمندان قرار می دهد تا عملکرد شبکه ای از کیوب ست های نظارت بر فضا را آزمایش نمایند و به بررسی پتانسیل خیلی از کیوب ست های نظارت بر آب و هوای فضایی بپردازند.
تیم مایلز
کیوب ست "تیم مایلز" (Team Miles)، یکی از جالب ترین سفرها را به سکوی پرتاب همه محموله های ثانویه آرتمیس ۱ داشته است و سفر بعد از پرتاب آن هم احیانا به همان اندازه هیجان انگیز خواهد بود.
این پروژه بعد از اینکه طراحان آن در شرکتهای "Miles Space" و "Fluid & Reason LLC"، آنرا به چالش "CubeQuest" ناسا وارد کردند، برای پیوستن به اوریون و سیستم پرتاب فضایی انتخاب گردید.
کیوب ست تیم مایلز، از رانشگرهای ابتکاری ید پلاسما استفاده خواهد نمود که امواج الکترومغناطیسی با فرکانس پایین را بعنوان نیروی محرکه به کار می گیرند. این کیوب ست برای سفر در فاصله حدود ۶۰ میلیون کیلومتر از زمین برنامه ریزی شده است.
تیم مایلز که با کمک یک سیستم کامپیوتری پیشرفته پرواز می کند، نرم افزار ارتباطات رادیویی با زمین را هم آزمایش خواهد نمود.
آرگو مون
کیوب ست "آرگو مون" (ArgoMoon)، توسط "آژانس فضایی ایتالیا" (ASI) طراحی شده و توسط آژانس فضایی اروپا برای پرواز طی مأموریت آرتمیس ۱ انتخاب شده است. این کیوب ست بعد از استقرار، به یکی از اولین کیوب ست های اروپایی تبدیل خواهد شد که مدار زمین را ترک می کند.
آرگو مون نه تنها توانایی انجام عملیات را نشان می دهد، بلکه هنگام ارسال اوریون به ماه و پرتاب محموله ثانویه، داده ها را جمع آوری می کند.
مشارکت آرگو مون در آرتمیس ۱ می تواند یکی از مهم ترین مأموریت های تاریخ اکتشاف فضا و گام بعدی بشریت در جهان را تعریف کند.
منبع: newweblog.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب