صمم الطلاب طريقة لإنزال الأجسام من الفضاء إلى الأرض باستخدام كابل

يتم بناء القمر الصناعي الصغير من قبل مجموعة من الطلاب الأوروبيين، كجزء من برنامج التعليم والتدريب المستمر الذي تديره وكالة الفضاء الأوروبية، ويسمى القمر الصناعي للمهندسين الشباب - نعم

نشرت في مجلة جاليليو

في شهر سبتمبر/أيلول المقبل، سيتم إطلاق قمر صناعي روسي للأبحاث من سلسلة فوتون إلى الفضاء. وسينضم إلى هذا القمر الصناعي قمر صناعي صغير يعرف باسم "بوتينو". يتم بناء القمر الصناعي الصغير من قبل مجموعة من الطلاب الأوروبيين، كجزء من برنامج التعليم والتدريب المستمر الذي تديره وكالة الفضاء الأوروبية، والذي يسمى القمر الصناعي للمهندسين الشباب - YES. يتيح برنامج YES للشباب الأوروبيين الذين يدرسون للحصول على درجات علمية في هندسة الفضاء والفيزياء والهندسة الميكانيكية والهندسة الكهربائية والمزيد تقديم مقترحات لإنشاء قمر صناعي للبحث. يتم تمويل الاقتراح الفائز من قبل وكالة الفضاء الأوروبية، ويحصل المهندسون الشباب على فرصة فريدة للمشاركة في تطوير وبناء قمر صناعي.
وفي إطار مشروع YES-2، وهو المشروع الثاني من نوعه، تم اختيار مقترح لتطوير آلية يمكنها إنزال جسم ما من الفضاء إلى الأرض دون الحاجة إلى محركات صاروخية للمناورة. الفكرة مبنية على ما يعرف بـ Tether، أي سلك أو كابل. وتتمثل فكرة الطلاب والمهندسين الشباب في مد كابل بطول 30 كيلومترًا، وترك القمر الصناعي الصغير الذي بنوه يتبع القمر الصناعي الكبير الذي كان متصلاً به في بداية المهمة، ومع مرور الوقت، وعلى الرغم من ذلك تقريبًا الفراغ الكامل الذي يسود على ارتفاع عدة مئات من الكيلومترات، سيخلق ضغطًا يؤدي إلى توتر في الكابل وإبطاء حركته للقمر الصناعي الصغير، ثم ينقطع الاتصال بالقمر الصناعي الكبير والقمر الصناعي الصغير سيبدأ باختراق الغلاف الجوي، في ذلك الزمان والمكان محددة بشكل جيد، من أجل جلبها إلى الأرض.

سيكون السلك الذي سيتم توزيعه بين الأقمار الصناعية طويلًا جدًا، ولكنه رفيع - يبلغ سمكه نصف ملم فقط، وتظهر الحسابات أنه في ظل الظروف المظلمة، سيكون من الممكن تمييزه بالعين المجردة (كن صبورًا - عند المهمة). سيتم إطلاقه، وسنخبركم بإمكانية مشاهدة القمر الصناعي الخاص).

وإلى جانب المبادرة التعليمية، فإن المشروع (الذي يوظف أكثر من 500 مهندس شاب من جميع أنحاء أوروبا) له هدفين إضافيين: الكشف عن فرص سوق العمل المتعلقة بمجال الفضاء، وكذلك عرض التقنيات الجديدة.
وبالتالي، على سبيل المثال، فإن السلك الذي سيتم نشره سيكون الأطول على الإطلاق، وستكون المرة الأولى التي يتم فيها استخدام سلك لهذا الغرض لربط الأقمار الصناعية، مما سيؤدي إلى عودة أحدها إلى الأرض . وهذا أمر بالغ الأهمية - لأنه إذا ثبت قابلية تطبيق المبدأ، فمن الممكن استخدام مثل هذه الأنظمة لإنزال الأقمار الصناعية من الفضاء عند الانتهاء من مهمتها، والحد من إزعاج "النفايات الفضائية" على ارتفاعات منخفضة من المدارات - والتي هي أيضا الأكثر ازدحاما. هناك تطبيق آخر لإسقاط البضائع من الفضاء إلى الأرض باستخدام الأسلاك وهو إسقاط البضائع والتجارب من محطة الفضاء الدولية.
في الماضي، تم إجراء بعض التجارب على الأقمار الصناعية المربوطة بسلك، لكن معظمها لم ينته بنجاح. يمكن استخدام تجريد سلك طويل يحتوي على مكون معدني كأداة لتوليد الكهرباء للأقمار الصناعية والمركبات الفضائية، حيث أن السلك الموصل الذي يتحرك بسرعة قريبة من ثمانية كيلومترات في الثانية، داخل المجال المغناطيسي للأرض، يولد الكهرباء.
وستنطلق التجربة الأوروبية إلى الفضاء على متن مركبة إطلاق روسية، وستكون مرفقة بقمر صناعي كبير للبحث يسمى كما ذكرنا "فوتون". ويعتمد تصميم القمر الصناعي فوتون على أول مركبة فضائية مأهولة "فوستوك"، والتي أقلع بها يوري جاجارين إلى الفضاء في 12.4.1961 أبريل XNUMX. ولم يتوقف الاتحاد السوفييتي، ومن ثم روسيا، عن إنتاج المركبة الفضائية، ولا تزال تستخدم حتى اليوم في مجموعة متنوعة من النماذج والمهام، بما في ذلك الأقمار الصناعية للتصوير الفوتوغرافي والأقمار الصناعية البحثية التي تعيد خلية هبوط كبيرة إلى الأرض.