وكالة الفضاء الأوروبية تتعامل مع مشكلة الفضاء غير المرغوب فيه مع “أجنحة الملاك” للأقمار الصناعية
على الرغم من أن هذا يبدو مستقبليًا ، فإن العقارات في الفضاء تزدهر. تتنافس الشركات الكبرى ومنظمات البحث العلمي بنشاط على إرسال أقمار صناعية إلى المدار لأسباب غير عادية – تطوير اتصال مجاني بالإنترنت ؛ تحسين أنظمة GPS؛ رصد تغير المناخ؛ حتى بتحليل معادلات النسبية العامة الثلاثية لألبرت أينشتاين.
ولكن بينما تستمر البشرية في التقدم التكنولوجي ، يزداد قلق الخبراء بشأن مشكلة رئيسية: لقد وجدنا منطقة جديدة من الكون للتلوث. قالت ناسا إنه اعتبارًا من عام 2021 ، أكثر من 27000 قطعة من الحطام المداري ، أو “خردة الفضاء، “في المد الجاذبي لكوكبنا – ومنذ ذلك الحين ، أرسلت سبيس إكس وحدها مئات الأقمار الصناعية الأخرى إلى هناك.
عادةً ، عندما ينتهون من أجهزتهم ، ينتظر العلماء نوعًا ما حتى تبدأ الأشياء الموجودة في مدار الأرض في الخروج من المدار ، وفي النهاية تحترق في غلافنا الجوي. ومع ذلك ، يمكن أن تستغرق هذه العملية الطبيعية وقتًا طويلاً (جدًا).
وهكذا ، على أمل تمهيد مستقبل أنظف لأحلامنا الفضائية ، أعلنت وكالة الفضاء الأوروبية عن وعد قوي بشراعها المبتكر والمغطى بالألمنيوم. يمكن لهذا الجهاز الركوب إلى المدار باستخدام قمر صناعي ومساعدته على التراجع في أي وقت.
يُطلق على هذا المفهوم اسم نظام Drag Augmentation Deorbiting System ، أو ADEO ، وهو شراع الكبح – وفي أواخر ديسمبر ، أكمل الأصغر من نوعه مهمته التجريبية النهائية الناجحة منذ البرنامج الأساسي في عام 2018.
انطباع فنان عن النموذج الأولي لمفهوم الشراع المكابح التابع لوكالة الفضاء الأوروبية.
ESA
كيف يعمل؟
في الأساس ، قامت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بطي الشراع الذي تبلغ مساحته 3.5 مترًا مربعًا (38 قدمًا) حتى يمكن ملاءمته لما يشبه في الأساس حزمة جاك في الصندوق مقاس 10 سنتيمترات (4 بوصات). ثم قام العلماء بربط المكون بمركبة فضائية مبنية بشكل خاص تسمى حاملة الأقمار الصناعية ION. تم إطلاق ION عبر صاروخ فالكون 9 في 30 يونيو 2021.
بعد ذلك ، في ديسمبر 2022 ، تم نشر الشراع لعرض غشاء فضي من مادة البولي أميد مثبت بأربعة أذرع معززة بالكربون موضوعة على شكل X. أدى ذلك إلى زيادة ما يُعرف بسحب سطح الغلاف الجوي لحامل القمر الصناعي ، والذي يشير إلى قوة تولدها الذرات بالقرب من الجزء العلوي من الغلاف الجوي والتي تنتقل عكس الحركة النسبية لشيء ما في مدار أرضي منخفض. يمكنك التفكير في السحب على أنه احتكاك ، ولكن بالهواء.
مع تأثير السحب المعزز هذا ، بدأت المركبة الفضائية في خفض ارتفاعها المداري بوتيرة متسارعة ، مما يسرع من زوال القمر الصناعي النهائي: الاحتراق في الغلاف الجوي للأرض.
وقالت تيزيانا كاردوني ، مهندسة الإنشاءات في وكالة الفضاء الأوروبية التي أشرفت على المشروع: “سيضمن شراع ADEO-N إعادة دخول القمر الصناعي في غضون عام وثلاثة أشهر تقريبًا ، وإلا لكان قد دخل مرة أخرى في غضون أربع إلى خمس سنوات”. تصريح.
مشهد بالكاميرا من القمر الصناعي ION بعد أن فتح الشراع.
HTS
للحصول على صورة ذهنية رائعة لكل هذا ، تفكر وكالة الفضاء الأوروبية في الشراع الفضي على أنه “أجنحة ملاك” القمر الصناعي ، مما يساعده بهدوء على الطفو باتجاه موته. كان الاسم الرسمي لأحدث مهمة ADEO ، على نحو ملائم ، “أرني أجنحتك”.
للمضي قدمًا ، تقول الوكالة إنه يمكن أيضًا زيادة حجم هذا الشراع أو خفضه اعتمادًا على نوع القمر الصناعي المتصل به.
“يمكن أن يصل الحجم الأكبر إلى 100 متر مربع ويستوعب ما يصل إلى 45 [minutes] وقالت الوكالة في بيان صحفي “أصغر شراع يبلغ 3.5 متر مربع فقط وينتشر في 0.8 ثانية فقط!”
أنظمة السحب السلبي مثل هذا النظام ليست مفهومًا جديدًا تمامًا. وفقًا لوكالة ناسا ، تمثل هذه الأجهزة “جهاز إزالة المدار الأكثر شيوعًا” للأقمار الصناعية التي تدور في مدار أرضي منخفض ، وتقدم ميزة لأنها سهلة التعامل معها ويمكن تخزينها بشكل مضغوط للغاية.
لكن المثير للدهشة في إنجاز وكالة الفضاء الأوروبية الأخير مع ADEO هو أنه يبدو أنه يعمل بشكل جيد للغاية ، بما يتماشى مع الجهود الواسعة النطاق للتخفيف من المشكلة الضخمة للفضاء غير المرغوب فيه. في العام الماضي ، على سبيل المثال ، اعتمدت لجنة الاتصالات الفيدرالية “قاعدة خمس سنوات” جديدة لإخراج الأقمار الصناعية من مدارها ، بانخفاض عن السنوات الخمس والعشرين السابقة ، ولدى وكالة الفضاء الأوروبية نفسها مبادرة رئيسية لمعالجة تلوث الفضاء.
وقال جوزيف أشباتشر ، المدير العام لوكالة الفضاء الأوروبية ، في بيان صدر العام الماضي: “نريد وضع سياسة عدم وجود حطام ، مما يعني أنه إذا أحضرت مركبة فضائية إلى المدار ، فعليك إزالتها”.
