من الصعب تركيب كل شيء على قمر صناعي صغير، وخاصة الوقود، ولكن نظام الدفع الجديد يمكن أن يجعل الأمر أسهل.
بدلاً من توفير وقود منفصل للدوافع الكيميائية والدفعات الكهربائية، تشير دراسة أجراها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) إلى أن وقودًا دافعًا واحدًا يمكنه تشغيل كلا النوعين من الأنظمة. وستخضع هذه الفكرة لاختبار في الفضاء قريبًا، إذا سارت الأمور وفقًا للخطة.
وقالت أميليا برونو، طالبة ما بعد الدكتوراه السابقة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والتي قادت الدراسة الجديدة، في إحدى الجامعات: “إذا كان بإمكانك الحصول على الدفع الكيميائي والكهربائي في حزمة صغيرة واحدة، فهذا أفضل ما في العالمين”. إفادة يوم الاثنين (1 يونيو). “هذا يفتح الباب للصغار الأقمار الصناعية للقيام بالمزيد من العلوم، والمزيد من الملاحظات، والمهمات الأكثر إثارة للاهتمام، كل ذلك على منصة أصغر وأرخص.”
تقتبس الدراسة من أبحاث الوقود التي أجرتها القوات الجوية الأمريكية، وتم تمويلها جزئيًا من قبل ناسا. وضع الدفع الأخضر المزدوج لوكالة الفضاء com.cubesat سيتم إطلاق المركبة الفضائية في موعد لا يتجاوز نوفمبر لمعرفة ما إذا كان نظام الدفع والوقود الأحادي، الذي تم اختباره بالفعل على الأرض، يعمل بشكل جيد أيضًا في الفضاء.
البعثة الى مدار أرضي منخفض وذكرت الوكالة أن هذا سيكون بمثابة عرض توضيحي قيم للمهمات التي تذهب إلى أماكن أبعد بكثير من كوكبنا – إلى أماكن مثل المريخ، الوجهة النهائية للبعثات البشرية بموجب سياسة ناسا.
مسؤولو الوكالة: “تتطلع ناسا إلى التوسع بشكل أعمق في الفضاء لدعم أهداف الوكالة المستقبلية. وتشمل الدوافع الرئيسية لهذه الأنشطة البحث وتطوير أنظمة وقدرات دفع جديدة ومتقدمة”. كتب لمهمة كيوبسات، والتي كان من المتوقع العام الماضي إطلاقها في أكتوبر 2025، بحسب تقرير لموقع SpaceNews.
تم اختبار الوقود الأحادي الأخضر الذي تستخدمه المهمة في دراسة جديدة لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في مجلة الدفع والقوة، يعتمد على أبحاث القوات الجوية السابقة. يُطلق على الوقود الدافع اسم ASCENT، أو الوقود الدفعي النشط غير السام للمركبة الفضائية. يتم تسويق الوقود على أنه أكثر خضرة أو أقل سمية من الهيدرازين المعتاد عالي الكفاءة والذي يعد مثاليًا للقيام بمناورات كبيرة في الفضاء ولكن التعامل معه خطير. لقد تم اختباره أيضًا في الفضاء من قبل، خلال وكالة ناسا مهمة ضخ الوقود الأخضر في 2019-20 (عندما كان الوقود يسمى AF-M315E؛ ومنذ ذلك الحين تم استخدامه إعادة تسميته، بحسب مختبر أبحاث القوات الجوية الذي قام بتطويره).
علاوة على ذلك، فإن ASCENT – على الرغم من أنه تم تصوره في الأصل للدفعات الكيميائية التي تستخدم الوقود بسرعة، أثناء التحركات الفضائية الكبيرة مثل الإدخالات المدارية – قد يكون أيضًا مناسبًا للدفعات الكهربائية. تم تصميم هذه الدفعات لإجراء تعديلات أصغر وطويلة المدى على مسار المركبة الفضائية. تستخدم الدفاعات الصغيرة (بحجم الصورة المصغرة إلى الدايم) مجالًا كهربائيًا لتسريع جزيئات الوقود الدافع السائل. يؤدي التسارع إلى إطلاق الوقود الدافع إلى الفضاء على شكل رذاذ (ومن هنا جاء الاسم).
يبدو أن دراسة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الجديدة تظهر أن وقودًا واحدًا يمكن أن يخدم احتياجات مختلفة للمركبات الفضائية. اختبر المهندسون مدى جودة أداء دافعات الرش الكهربائي على الأرض باستخدام ASCENT، باستخدام نموذج مكعبات سات مثبت على قاعدة اختبار يقوم بتعليق جهاز مغناطيسيًا في غرفة مفرغة، لمحاكاة البيئة العائمة الحرة في الفضاء. جرب الفريق مستويات جهد مختلفة على أجهزة الدفع واختبر قدرة الرذاذ على المناورة وتدوير المكعبات.
وقال برونو: “بالمقارنة مع الوقود الدفعي الكهربائي العادي، يمكن لـ ASCENT تقديم أداء مماثل من حيث الدفع”. “الآن بعد أن علمنا أن محركاتنا تعمل مع ASCENT، يمكننا البدء في التفكير في كل الطرق التي يمكننا من خلالها تحسينها.”
في حين أن تركيز ناسا ينصب على الوجهات البعيدة، فمن الممكن أيضًا إعادة استخدام ASCENT للقيام بمهام أقرب إلى الوطن. على سبيل المثال، يمكن للأقمار الصناعية الصغيرة الاستفادة من الوقود الدافع لتوفير الوقود أثناء الرحلة أرض– مهمات المراقبة، خاصة عندما يتم تكليفهم بالتمحور حول حدث مناخي سريع الحركة.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة، باولو لوزانو، مدير مختبر الدفع الفضائي بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، في نفس البيان: “لنفترض أن هناك عاصفة قادمة، وتريد نشر كوكبة من الأقمار الصناعية الصغيرة الخاصة بك للمراقبة في موقع واحد”. “يمكنك اختيار إرسالها بسرعة، أو ببطء، اعتمادًا على طبيعة المراقبة. والطريقة الوحيدة للقيام بذلك هي إذا كان لديك نظامان للدفع، وهو أمر ممكن الآن.”
المصدر الأصلي: www.space.com