sparcs cubesats لاختبار tethers الكهربائية

تتم إضافة المزيد والمزيد من الأقمار الصناعية إلى مدار الأرض المنخفض (LEO) كل شهر. مع استمرار زيادة هذا العدد ، فإن مخاطر تلك المنطقة الحرجة المحيطة بالأرض تصبح غير سالكة ، محاصرةنا على هذا الكوكب في المستقبل المنظور. قدمت الأفكار من المختبرات المختلفة حلولًا محتملة لهذه المشكلة ، ولكن واحدة من أكثر tethers الواعدة والكهربائية (EDTS) ، بدأت الآن في اختبارها في الفضاء. تأمل مكعبات جديدة تسمى مركبة الفضاء للبحث والدراسات التعاونية المتقدمة (SPARCS) من الباحثين في جامعة شريف للتكنولوجيا في طهران في المساهمة في هذا الجهد من خلال اختبار نظام اتصالات EDT و intersatellite وكذلك جمع البيانات في الوقت الفعلي على البيئة الإشعاعية في مسارها المداري.

Side_ratio

يتكون Sparcs في الواقع من اثنين من cubesats منفصلة. SPARCS-A هو Cubesat 1U مصمم بشكل أساسي كمنصة اتصالات ، مع تصميم المهمة يتطلب من التحدث إلى SPARCS-B ، وهو عبارة عن مكعبات 2U ، بالإضافة إلى نظام الاتصالات ، يحتوي على EDT. يتم نشر هذا الطول ، الذي يمكن أن يصل طوله إلى 12 مترًا ، عن طريق مراقبة الكاميرا ، مع مراقبة الكاميرا لضمان النشر المناسب.

تعتبر EDTs عمودًا عملاقًا مع تيار كهربائي يمر عبرهم. يستخدمون هذا التيار ، والمجال المغناطيسي الصغير الذي ينتجه ، لدفع الكرة المغناطيسية الطبيعية للأرض باستخدام خاصية تسمى قوة لورنتز. يتيح هذا للقمر الصناعي ضبط مداره دون استخدام الوقود ، وذلك ببساطة عن طريق توجيه EDT في اتجاه معين (يمكن أن يساعده EDT نفسه) ثم استخدام قوة Lorentz إما لدفعه لأعلى إلى مدار أعلى ، أو – أكثر أهمية لأغراض العرض التكنولوجي – لإبطاء المكعبات لأسفل إلى نقطة حيث يمكن أن يقوم بالدخول الخاضع للرقابة.

لماذا تعتبر EDTs مهمة للأقمار الصناعية؟

ميزة الدخول التي تسيطر عليها هي السبب في أن Edts قد حصلت على الكثير من الاهتمام. لقد حاولت المهام السابقة ، مثل طائرة ورقية من Jaxa و Mitee من جامعة ميشيغان ، استخدام Edts لتغيير مداراتها. لسوء الحظ ، لم تستخدم أي من هذه المهام بنجاح EDT ، على الرغم من أن مهمة متابعة تسمى Mitee-2 تعمل مع EDT أكبر من SPARCs.

القطعة الأخيرة من مجموعة Sparcs هي مقياس الجرعات ، والذي يهدف إلى مراقبة بيئة الإشعاع في مدارها. كما يعلم أي شخص على دراية بتصميم المركبات الفضائية ، فإن تصلب الإشعاع للإلكترونيات أمر بالغ الأهمية لنجاح المهمة ، لكنه أيضًا مكلف ويستغرق وقتًا طويلاً ، لذلك من الأفضل القيام به بأقل مستوى مطلوب. يمكن أن يساعد فهم البيئة الإشعاعية لهذا المسار المداري الشهير للمهندسين المستقبليين على تحسين قرارات التصميم بشكل أفضل ، ونأمل أن تكون أقل تكلفة ، مصممة للتشغيل في هذا المجال المحدد.

لقد قام المهندسون بالفعل بإنهاء تصميم المهمة وقاموا بتشغيل عمليات محاكاة تُظهر عملياتها المتوقعة. لقد انتقلوا الآن إلى بناء نموذج هندسي للمكعبات ، مما يسمح لهم بالتحقق من صحة تصميمهم واختبار تطبيق العالم الحقيقي قبل أن يكون جاهزًا للإطلاق. بالنظر إلى الاضطرابات الحالية في تلك المنطقة من العالم ، هناك فرصة لأن يتوقف الصراع عن تطوير هذا النظام. ولكن ، إذا تم اختبارها وإطلاقها بنجاح ، يمكن نشر العرض الأول لنظام EDT في المستقبل غير البعيد.