نانو ماهواره های مکعبی، آینده اکتشفات فضایی

به گزارش مدیاسافت از یورونیوز ، نانوماهواره ها، ماهواره هایی در ابعاد یک مکعب کوچک هستند که با فناوری نانو ساخته می شوند و در آینده اکتشفات فضایی، از اکتشافات در مریخ گرفته تا ردگیری سیارکهایی که بالقوه کره زمین را تهدید می کنند، نقش مهمی خواهند داشت.

پس از گذشت ۱۰ سال از ساخت و پرتاب اولین نانوماهواره، امروزه تمام آژانسهای فضایی، صنایع هوا فضا و گروه های تحقیقاتی به توانایی های بالقوه این ماهواره های مینیاتوری برای ماموریتهای فضایی پی برده اند. اغلب این ماهواره ها توسط دانشجویان ساخته و به فضا پرتاب می شود.

در مرکز فضایی مکتوری در تالین، دانشجویانی که از پیشینه علمی متفاوت می آیند مشغول ساختن اولین نانو ماهواره ای هستند که به فضا پرتاب خواهد شد. برنامه نانوماهواره مرکز فضایی مکتوری، پروژه ای بین المللی برای دانشگاه هاست که با همکاری صنایع هوا و فضا انجام می شود و دانشجویان و اساتید از سراسر جهان در این طرح با هم همکاری می کنند. هدف، تربیت دانشجویان برای کار در بخش صنعت هوافضاست.

مارتا هانگ، یکی از دانشجویانی است که در این مرکز در پایتخت استونی کار می کند و می گوید: «هیچوقت فکر نمی کردم که روزی بتوانم ماهواره بسازم. همیشه فکر می کردم فقط ناسا ماهواره درست می کند. اما الان من می توانم همین کار را در دانشگاه انجام دهم.»

مارت ویهماند، مدیر این مرکز می گوید: «می خواهیم یک واحد ماهواره مکعبی ِسنجش از راه دور بسازیم. یعنی ماهواره ای که از زمین عکس بگیرد.»

در ساخت این ماهواره ها که به اندازه کف دست هستند، از قطعات الکترونیکی موجود استفاده می شود، به همین دلیل هم هزینه ساختشان پایین است. وزنشان هم بین یک تا ۱۰ کیلوگرم متغیر است.

نانوماهواره های این دانشجویان تا دو سال دیگر آماده خواهد شد. مارت ویهماند درباره مراحل ساخت ماهواره مکعبی می گوید: «از زمان برنامه ریزی تا اجرای کامل طرح و ساخت ماهواره سه سال زمان لازم است.۸۰ درصد این زمان هم صرف جلسات و طراحی های کامپیوتری می شود.اما، در واقع وقتی تولید قطعه نهایی که باید به فضا برود آغاز می شود ماشین همه کار را درون محیط ویژه ای انجام می دهد و کل فرآیند ساخت یک دقیقه طول می کشد.»

در ماهواره های مکعبی که به مدار زمین فرستاده می شوند، انواع نانوفناوری به کار گرفته شده است. حتی برخی از قطعات با چاپگر سه بعدی قابل ساخت است. همان طور که اینجا در تالین عمل می شود. برخی از فناوری ها هم روی شبکه اینترنت در دسترس همه قرار دارد.

ماهواره های مکعبی توجه آژانس فضایی اروپا رابه خود جلب کرده و قرار است این ماهواره های ظریف و مینیاتوری به اعماق منظومه شمسی نیز فرستاده شوند.

راجر واکر، مهندس فناوری سیستم و مسئول هماهنگ کننده طرح ماهواره های مکعبی آژانس فضایی اروپا می گوید: «ابعاد کامپیوترها باگذشت زمان کوچک تر شده است. چندین دهه پیش کامپیوترها به بزرگی یک اتاق بود. امروز گوشی تلفن همراه شما کامپیوتر است. همانطور هم در بخش فضا می بینیم که ماهواره ها کوچک و کوچک تر می شود قبلا به اندازه یک ماشین لباسشویی بود الان ماهواره مکعبی را داریم که در یک جعبه کفش جا می گیرد.»

نانوماهواره تنها ابزاری آموزشی نیست، این ماهواره ها در طیف گسترده ای از برنامه های عملی و ماموریتهای فضایی هم کاربرد دارند، از انجام آزمایشهای کم هزینه در مدار زمین گرفته تا مشاهده و انجام اندازه گیری در فضا یا جمع آوری زباله های فضایی و خدمات ارتباطی راه دور.

راجر واکر می گوید: «تمام قابلیت های ماهواره معمولی در یک جعبه قرار دارد: برای تولید برق می توانید از صفحات خورشیدی استفاده کنید، برق را داخل جعبه توزیع کنید، با ایستگاه فضایی روی زمین ارتباط برقرار کنید و پس از انجام آزمایشهای فضایی، داده ها را به زمین منتقل کنید.»

در تأسیسات تست رادیویی آژانس فضایی اروپا ماهواره ای مکعبی به نام QARMAN آزمایش می شود. امسال قرار است مواد سپرهای حرارتی و فناوری های بازگشت به جو زمین در این ماهواره آزمایش شود.

اما فعالیتهای بیشتری برای آینده این ماهواره های کوچک در نظر گرفته شده است، از جمله در سال های آینده مأموریت فضایی مشترکی بین ناسا و آژانس فضایی اروپا به اجرا در خواهد آمد، که هدفش بررسی برخورد فضاپیماها با سیارک، برای تغییر جهت آن است.

راجر واکر در این باره می گوید: «می خواهیم از ماهواره های مکعبی در مأموریتهای علمی و اکتشافی در اعماق فضا استفاده کنیم. یکی از این مأموریتهای فضایی، برخورد فضاپیما با سیارک است. ناسا فضاپیمایی به فضا پرتاب خواهد کرد تا با این سیارک برخورد کند و ماهواره های مکعبی قبل و بعد از برخورد، سیارک را تحت نظر خواهند داشت.»

فرآیند کوچک کردن این فضاپیماها همچنان ادامه دارد. هرچه این ماهواره ها کوچک تر شوند، کاربردهای بیشتری دارند. از آنجایی که ساخت و پرتاب این ماهواره های مکعبی پرهزینه نیست، توجه صنایع هوانوردی و فضا راهم به خود جلب کرده اند.

در سال های آینده این ماهواره ها در مأموریت های اکتشافی به ماه و مریخ نیز نقش خواهند داشت. علاوه بر مأموریت های اکتشافی این ماهواره ها می توانند برای بسیاری الهام بخش باشند که برای آینده صنعت هوا فضا بسیار ارزشمند است.

راجر واکر می گوید: «نسل جوانتر دانشمندان و فضانوردان که در حال حاضر تربیت می شود، بهترین راه کاربرد این فناوری را پیدا خواهد کرد، احتمالاً کاربردهایی که از تصور ما خارج است.»