الفراغ

صاروخ في مكعب روبيك

صاروخ في مكعب روبيك


يتم إرسال الأقمار الصناعية الصغيرة ، التي ليست أكبر بكثير من مكعب روبيك ، بشكل روتيني إلى الفضاء لأداء مجموعة من مهام البحث والصيانة. تم إعداد نظام الدفع الفريد هذا لإرسالها إلى أبعد من أي وقت مضى.

[مصدر الصورة: ويكيميديا]

CubeSats: أوعية البحث المعيارية الصغيرة

تسمح مبادرة إطلاق CubeSat (CSLI) التابعة لناسا للباحثين والمؤسسات التعليمية بإجراء أبحاث فضائية. هذه الأقمار الصناعية الصغيرة ، التي يبلغ طول أحد جوانبها 100 ملم ، تزن أقل من 1.5 كيلوغرام ويمكنها القيام بكل شيء من الإصلاح الهيكلي في المدار إلى مراقبة الكوارث.

نظرًا لأبعادها الصغيرة ، يجب أن يكون نظام الدفع المطلوب لتشغيل CubeSats حولها صغيرًا وخفيف الوزن. الوقود الكيميائي التقليدي ثقيل وضخم وشديد الانفجار. أنتج البحث خارج معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نظام دفع بخاخ الأيونات القابل للتطوير (S-iEPS) ، وهو نظام دفع مدمج وفعال لهذه الأقمار الصناعية النانوية.

نظام الدفع بالرش الكهربائي الأيوني القابل للتطوير (S-iEPS)

يتألف S-iEPS من وحدات دفع صغيرة ، تضم مجموعة من مئات البواعث المستخدمة لتسريع الأيونات من الفتحات المجهرية بقوى تقاس بالنانوتون. في حين أن هذه قوة صغيرة بشكل لا يصدق ، يمكن أن ينتج عن ناتج مجموعة من الوحدات مجتمعة نتائج مبهرة. باستخدام 150 جرامًا من الوقود ، يمكن قيادة CubeSat من مدار أرضي منخفض يقل عن 2000 كيلومتر ، للوصول إلى مدار متزامن مع الأرض يبلغ 36000 كيلومتر وما بعده. لا يزال هذا الحجم من الوقود يترك مساحة كبيرة داخل CubeSat لمعدات البحث الحيوية.

لا تحتوي المحركات الأيونية على أجزاء متحركة ، مما يؤدي إلى سحب سائل أيوني عن طريق عمل شعري إلى بواعث. هنا ، يتم تسريع الأيونات من خلال مجال كهربائي ، مما يتطلب 5 واط فقط من الكهرباء من البطاريات المعاد شحنها بواسطة الألواح الشمسية. تعتمد درجة الدفع على تركيز البواعث في الوحدة ؛ أكثر من 400 بواعث لكل سنتيمتر مربع.

يقود باولو لوزانو ، الأستاذ المشارك في علم الطيران والملاحة الفضائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، فريق البحث الذي يعمل على تطوير S-iEPS. في مقابلة مع ASME ، قال "إنهم ينتجون قوة قليلة ، لكن نظرًا لإمكانية إطلاقهم لفترة طويلة ، يمكنك تسريع المركبة الفضائية إلى سرعة يستحيل الحصول عليها باستخدام محرك كيميائي. هذه قيمة كبيرة.

يقارن S-iEPS بشكل إيجابي مع محركات أيونات البلازما ، والتي ، على الرغم من أنها توفر قوة دفع أكبر ، إلا أنها معقدة للغاية بحيث لا يمكن تصغيرها لتطبيقات CubeSat. "لديك التوجه الذي هو حول ترتيب من حيث الحجم أعلى مما لدينا الآن. أبلغ Lozano لـ ASME إذا كنت تريد استبدال هذا الدافع لنا ، فستحتاج إلى مساحة أكبر بحوالي 10 أضعاف.

S-iEPS في الفضاء

يسمح حجم وطول عمر محركات الرش الكهربائي الأيوني بمجموعة أكبر من التطبيقات المحتملة. تشمل المهام المقترحة صيانة وفحص وإصلاح الهياكل في المدار ، وتعديل مسارات الأقمار الصناعية الأكبر ، وإزالة النفايات الفضائية.

يجري حاليًا تسويق S-iEPS عبر أنظمة Accion ، وتنفيذ التصنيع على دفعات لجعل أبحاث الفضاء أرخص وأسهل في الوصول إليها.

راجع أيضًا: يمكن أن تكون الأقمار الصناعية المكعبة هي مستقبل استكشاف الفضاء

عبر: ASME

بقلم جودي بينز


شاهد الفيديو: حل مكعب روبيك في ثانيه واحده فقط حقيقي 100%!!