ناسا تريد استخدام الشمس لتشغيل بعثات الفضاء السحيق المستقبلية

رسم توضيحي للمركبة الفضائية النفسية

ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / جامعة ولاية أريزونا



في أغسطس 2022 ، اتصل مسبار ناسا روح سيشرع في استكشاف كويكب معدني عملاق يسمى Psyche 16 ، لمساعدة العلماء على معرفة المزيد حول كيفية تشكل الكواكب. ومع ذلك ، فإن الطريقة التي تصل بها Psyche إلى هدفها ستكون مختلفة عن مهمات ناسا النموذجية.

البناء على التكنولوجيا المستخدمة في المهام السابقة ، بما في ذلك فجر و ديب سبيس 1 ، ستساعد الطاقة الشمسية على دفع النفس إلى الفضاء السحيق. إذا أثبت ذلك نجاحه ، فقد يكون بداية حقبة جديدة من استخدام تحقيقات أكثر كفاءة في استهلاك الوقود لكل من استكشاف الفضاء والبعثات التجارية.





تعتمد المركبات الفضائية التقليدية على التفاعلات الكيميائية بين مزيج من الوقود السائل للالتفاف بدلاً من الكهرباء. سيستخدم Psyche مجموعتين شمسيتين عملاقتين لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء ستعمل على تشغيل أربعة دافعات أيونية. ستحول الكهرباء خزانات غاز الزينون (نفس النوع المستخدم في المصابيح الأمامية للسيارة) إلى أيونات زينون ، والتي ستقذفها محركات Psyche الأربعة لدفع المركبة الفضائية برفق نحو الكويكب ، الذي يدور بين المريخ والمشتري ، على بعد أكثر من 1.5 مليار ميل من الأرض .

العشوائيات في ريو دي جانيرو
تنهي ناسا جفاف كوكب الزهرة الذي استمر 30 عامًا بمهمتين جديدتين

ستحاول DAVINCI + و VERITAS الإجابة عن سبب تحول الكوكب الثاني بعيدًا عن الشمس إلى الجحيم الذي هو عليه اليوم.

بينما المركبات الفضائية الأخرى ، مثل لوسي ، التي استخدمت الطاقة الشمسية لتشغيل الأدوات ، ستكون Psyche من بين أولى بعثات الفضاء السحيق التابعة لوكالة ناسا لاستخدام الطاقة الشمسية لكل من العمليات على متن الطائرة والدفع.



بول لوزانو ، مدير مختبر الدفع الفضائي بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، يقول سايكي إن بإمكانه وضع الأساس لمزيد من استكشاف الفضاء باستخدام الطاقة الشمسية. في نهاية المطاف ، يمكن أن تساعدنا هذه التقنية في التحقيق في العديد من الأجرام السماوية لفترات أطول ، وربما تجعل الرحلات المأهولة خارج مدار الأرض أكثر سهولة ومجدية.

يقول لوزانو إنه يفتح في الواقع إمكانية استكشاف الفضاء وتسويقه تجاريًا بطريقة لم نشهدها من قبل.

من يستطيع التنبؤ بالمستقبل

نظرًا لأن المركبة الفضائية التي تستخدم الدفع بالطاقة الشمسية والكهربائية تتطلب وقودًا أقل من تلك التي تعمل بالطاقة الكيميائية ، فإن لديها مساحة أكبر على متنها للشحن ، والأدوات العلمية ، ورواد الفضاء يومًا ما. شركة واحدة، نظم العمل ، تقوم بتطوير محركات دفع أيونية أكثر كفاءة للأقمار الصناعية المكعبة وكذلك الأقمار الصناعية الأكبر والمركبات الفضائية الأخرى.

وحدة التكنولوجيا الحيوية جيف بيزوس

تعد تقنية الدفع الشمسي شائعة بالفعل في الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض ، ولكنها حتى الآن لم تكن بديلاً قويًا بما يكفي للمحركات التي تعمل بالطاقة الكيميائية لاستخدامها في كثير من الأحيان في المركبات الفضائية المتجهة إلى الفضاء السحيق. إن التقدم في الدفع الكهربائي الشمسي سيغير ذلك.



خضعت التكنولوجيا التي تكمن وراء Psyche إلى أول اختبار رئيسي لها في Dawn ، وهي مركبة فضائية استكشافية تستخدم الطاقة الشمسية ودوافع الأيونات. في النهاية ، صمت Dawn أثناء دورانه حول الكوكب القزم سيريس (حيث سيبقى في مداره لعقود) في عام 2018 ، بعد ثلاث سنوات من انتهاء المهمة. يمكن أن تعمل هذه الدافعات لسنوات دون نفاد الوقود ، لكنها توفر قوة دفع منخفضة نسبيًا مقارنة بالدفع التقليدي.

ستكون محركات الدفع Psyche قادرة على توليد ثلاثة أضعاف قوة الدفع مثل سابقاتها ، وبعد حوالي عام من الإطلاق ، ستحصل على بعض المساعدة من جاذبية المريخ لتغيير مسارها قبل أن تصل في النهاية إلى هدفها في عام 2026.

بعد ذلك ، ستقضي سايكي أقل من عامين بقليل في الدوران حول الكويكب. وستتمثل مهمتها في فحص اللب الحديدي للكويكب لتحديد ما إذا كان يحتوي على نفس العناصر التي تم اكتشافها في قلب الأرض ذي الضغط المرتفع ، الأمر الذي يمكن أن يساعد الباحثين في معرفة المزيد حول كيفية تشكل الكواكب.

على الرغم من أننا لا نستطيع عرض نواة الأرض بشكل مباشر ، إلا أن Psyche ستستخدم مصورًا متعدد الأطياف ، وهو أداة تستخدم مرشحات وكاميراتين للحصول على بيانات جيولوجية وتركيبية وطبوغرافية عالية الدقة من الكويكب. إذا ثبت أن جوهره مشابه لتلك الموجودة في الكواكب الصغيرة والصخرية ، يمكن للعلماء تحديد ما إذا كان كلاهما لهما أصول متشابهة. نظرًا لأنه يُعتقد أن Psyche 16 (الكويكب) هو جوهر كوكب فشل في التكون ، يمكن أن توفر نظرة عن قرب تفاصيل حول تكوين النظام الشمسي الداخلي.

في عام 2017 ، تم اختيار Psyche كواحدة من مهمتين لبرنامج Discovery التابع لناسا ، وهي سلسلة من المهام منخفضة التكلفة لأهداف حول النظام الشمسي. بقيادة جامعة ولاية أريزونا جزئيًا ، كان لدى Psyche سقف تطوير بقيمة 450 مليون دولار لضمان قدرتها على الوصول إلى الفضاء السحيق. ولكن كلما ابتعدت المركبة الفضائية عن الشمس ، زادت صعوبة التقاط صفيفاتها الشمسية لأشعة الشمس وتشغيل محركاتها الأيونية. لهذا السبب بمجرد تجاوز Psyche للمريخ ، سيتعين عليها أن تبطئ سرعتها.

كيف تجد الأجانب

للمضي قدمًا ، قد تحتاج المركبة الفضائية إلى الاعتماد عليها الدفع الحراري النووي التي تطورها ناسا أيضًا.

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به