ماهواره‌های کوچکی که قرار است در سفر به ماه حضور داشته باشند

به گزارش خبر فوری و به نقل از اسپیس، سیستم پرتاب فضایی (SLS) قرار است فضاپیمای اوریون را به عنوان بخشی از ماموریت آرتمیس 1 که برای پرتاب در 29 آگوست 2022 برنامه ریزی شده است، به فضا پرتاب کند.

این ماموریت به عنوان آزمایشی قبل از ارسال انسان به ماه و فراتر از آن از طریق ماموریت های آتی آرتمیس انجام می شود. در این فرآیند، نقاط عطفی مانند اولین زن و اولین فرد رنگین پوست در سطح ماه وجود خواهد داشت.

با این حال، همه چیز در مورد ماموریت آرتمیس 1 مربوط به شکستن رکوردها نیست. سیستم پرتاب فضایی یک محموله ثانویه را نیز حمل خواهد کرد. محموله مجموعه ای از ماهواره های به اندازه کفش است که هنگام حرکت به سمت ماه پرتاب می شود. در حالی که سیستم پرتاب فضایی می تواند 17 آزمایش علمی کوچک را حمل کند، محموله Artemis 1 از 10 واحد تشکیل خواهد شد.

اگرچه این مکعب ها کوچک هستند، اما پیامدهای بالقوه آنها برای علم را نباید دست کم گرفت. آنها نتایجی را جمع آوری می کنند که به هدایت پروژه های آینده، محافظت از فضانوردان پیشگام و کنترل جهان ما کمک می کند.

این ماهواره‌ها که «Cubesats» نامیده می‌شوند، نوعی فضاپیمای کوچک با پتانسیل بالایی برای علوم فضایی، اکتشاف، پشتیبانی مهندسی، رصد زمین و ارتباطات هستند.

مجموعه های سطل به دلیل کارایی، هزینه کم و سازگاری با محموله های بزرگتر مورد توجه قرار می گیرند. اگرچه جرم این مکعب ها معمولاً بین 1 تا 10 کیلوگرم است، اما معمولاً آنها را بر اساس واحد اندازه گیری و طبقه بندی می کنند که هر یک نشان دهنده یک مکعب 10 سانتی متری در هر طرف است.

یکی از اهداف اصلی ماموریت‌های آرتمیس، ایجاد زیرساخت‌هایی در فضا، روی ماه و اطراف آن است که امکان انجام ماموریت‌های فضایی طولانی‌تر را فراهم می‌کند. کلید اصلی این هدف پایداری است.

قالب یخ

مجموعه ویژه ای از مکعب های ماه به نام “IceCube” که با همکاری مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا (GSFC) و Busek در ایالات متحده در “دانشگاه ایالتی مورهد” (MSU) در ایالات متحده توسعه یافته است، می تواند به دستیابی به این هدف کمک کند.

این فضاپیما از سیستم های پیچیده ای برای استشمام آب و سایر منابع هم در ماه و هم در سطح ماه استفاده می کند تا به فضانوردان در ماموریت های آینده کمک کند. منابع درجا نیاز به مواد خام برای حمل و نقل به فضا را کاهش می دهد و این امر باعث می شود که ماموریت ها مقرون به صرفه تر شوند. آب ماه همچنین می تواند برای تولید سوخت موشک برای بازگشت به زمین یا ماجراجویی های بیشتر در منظومه شمسی استفاده شود.

مکعب یخ که تنها 14 کیلوگرم وزن دارد، با نیروی محرکه یونی به مدت 7 ساعت به دور ماه خواهد چرخید.

آب روی ماه بیشتر به شکل یخ است و Ice Cube یکی از سیستم های BIRCHES ناسا را ​​حمل می کند که می تواند نحوه توزیع این نوع آب در ماه را بررسی کند.

علاوه بر این، URKIAK قادر به تشخیص آب در جو نازک ماه به نام “اگزوسفر” است. این قابلیت می تواند به فضانوردان کمک کند تا درک بهتری از نحوه جذب و رها شدن آب توسط سطح زمین مانند ماه داشته باشند. این به تغییرات نقشه بر روی ماه کمک می کند، که ناسا می گوید برای حضور پایدار در ماه ضروری است.

چندین مکعب دیگر از IceCube از ماموریت Artemis 1 برای کاوش در ماه به نیروها خواهند پیوست.

نقشه‌بردار هیدروژنی قمری

نقشه‌بردار هیدروژن قطبی قمری (LunaH-Map) که توسط محققان و دانشجویان دانشگاه ایالتی آریزونا (ASU) طراحی شده است، فراوانی هیدروژن را در مناطق سایه ماه مطالعه خواهد کرد.

وظیفه این سیستم ترسیم نقشه هیدروژن در مقیاس حدود 10 کیلومتر و ارزیابی میزان محبوس شدن این عنصر در یخ های آبی واقع در دهانه های سایه عمیق ماه است.

دستگاه اصلی LunaH-Map یک آشکارساز نوترون است که از ماده ای به نام CLYC برای شناسایی نوترون های به دام افتاده در هسته های اتمی استفاده می کند و بررسی می کند که آیا آنها با عنصر هیدروژن برهمکنش داشته اند یا خیر.

ناسا اعلام کرد که عملیات دو ماهه LunaH-Map محتوای هیدروژن کل قطب جنوب ماه را نقشه برداری می کند و همچنین محتوای هیدروژن را در یک متر زیر سطح ماه اندازه گیری می کند.

لونیر

LunIR cubesat لاکهید مارتین که قبلا با نام SkyFire شناخته می شد، سطح ماه را نیز نقشه برداری خواهد کرد.

LonIR توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) که مرحله پیش رانش برودتی موقت (ICPS) را فراهم کرده است، مستقر خواهد شد و شامل فناوری است که تصاویری از سطح ماه می گیرد تا ترکیب آن و نحوه تعامل آن را توصیف کند. کمک به فضا. این داده‌ها می‌تواند به انتخاب مکان‌های فرود برای ماموریت‌های ماه آینده و ارزیابی خطرات احتمالی برای فضانوردانی که در سطح ماه پرسه می‌زنند کمک کند.

پس از پرواز، LonIR مانورها و عملیات هایی را انجام خواهد داد که می تواند به طراحی ماموریت های فضایی آینده، چه سرنشین دار و چه بدون سرنشین، کمک کند.

فناوری های پیشرفته اکتشاف ماه نشان داده اند که فرودگرهای ماه را می توان در اندازه های مختلف و با هزینه های متفاوت ساخت.

OMOTENASHI

آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن (JAXA) خوشه ای از مکعب ها به نام “OMOTENASHI” با وزن مجموعا 12.6 کیلوگرم و با موتور موشک یکبار مصرف 6 کیلوگرمی حالت جامد برای پرتاب نانولندر ساخته است. ماه.

کمی قبل از برخورد، نانولندر با سرعتی در حدود 30 متر در ثانیه حرکت می‌کند و یک موشک حالت جامد شلیک می‌کند، سپس یک کیسه هوا برای محافظت از آن در هنگام فرود ایجاد می‌کند.

خوشه مکعب OMOTENASHI که در زبان ژاپنی به معنای مهمان نوازی است، تابش را در سطح ماه اندازه گیری می کند و هنگامی که بر روی ماه فرود می آید، مکانیک خاک را با استفاده از شتاب سنج ها مطالعه می کند.

این دستگاه ها ارتعاش یا شتاب را با استفاده از تغییر جرم برای فشرده سازی یک ماده پیزوالکتریک و تولید بار الکتریکی متناسب با نیرویی که ماده تجربه می کند، اندازه گیری می کند.

پیشاهنگ NEA

ماه تنها جرم نزدیک به زمین نیست که توسط مکعب های آرتمیس 1 مورد مطالعه قرار گرفته است. سیارک های نزدیک به زمین هدف مشاهدات NEA Scout cubesat هستند، یک ماموریت شناسایی روباتیک که از کنار زمین عبور می کند و داده های یک سیارک را برمی گرداند.

سامانه پرتاب فضایی NEA Scout cubesat فضاپیمای Orion را پس از پرتاب به ماه پرتاب خواهد کرد و سفری دو ساله را برای مطالعه سیارک مورد نظر آغاز خواهد کرد.

عنصر کلیدی این ماموریت بادبان خورشیدی خواهد بود. بادبان خورشیدی ماده ای نازک و سبک است که از فوتون های خورشید و حرکت آنها برای به حرکت درآوردن یک فضاپیمای کوچک استفاده می کند.

وقتی CubeSat به فاصله 40000 تا 50000 کیلومتری از هدف برسد، سیارک را شناسایی خواهد کرد. در فاصله 100 تا 120 کیلومتری از سیارک، پیشاهنگ NEA از دوربین خود به نام “NEACam” برای گرفتن عکس و ارسال آنها به زمین استفاده می کند.

به گفته ناسا، این می تواند به تعیین ویژگی های سیارک مانند موقعیت آن در فضا، شکل آن، چرخش و ناحیه گرد و غبار و زباله های اطراف کمک کند. این اطلاعات ممکن است برای ماموریت های آینده نیز مفید باشد.

EKULEO

EQUULEUS cubesat نیز توسط آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن با دانشگاه توکیو (UTokyo) برای ماموریت Artemis 1 ساخته شد. هدف آن بررسی تابش در فضای اطراف زمین است.

EQUULEUS CubeSat از روش های کنترل مسیر مانند یک سیستم رانش آب کم رانش استفاده می کند که از پیشران بسیار کمی برای قرار دادن فضاپیما در مدار بین زمین و ماه استفاده می کند. از این ناحیه، CubeSat پلاسماسفر زمین را که ناحیه ای در داخل مگنتوسفر است و حاوی پلاسمای سرد است، مشاهده خواهد کرد.

EQUULEUS cubesat علاوه بر کمک به درک بهتر روش‌های کم انرژی و پروازهای ماه در منطقه زمین-ماه، می‌تواند اطلاعات مهمی را ارائه دهد که به محافظت از وسایل الکترونیکی و فضانوردان در ماموریت‌های فضایی طولانی مدت کمک می‌کند.

آرتمیس 1 مکعب دیگری نیز آماده جمع آوری اطلاعاتی است که می تواند از فضانوردان در برابر تشعشعات محافظت کند.

بیوسنتینل

BioSentinel یک مکعب است که برای کمک به دانشمندان در مرکز تحقیقات ایمز ناسا در درک بهتر اثرات تشعشع بر موجودات موجود در فضا طراحی شده است.

این ماموریت از مخمر به عنوان ارگانیسم مدلی برای دانشمندان استفاده می کند تا بفهمند پرتوهای پرانرژی چگونه می توانند به DNA آسیب برسانند.

مخمر به این دلیل انتخاب شد که محققان نه تنها آن را به خوبی درک می کنند، بلکه روشی که آسیب وارده به DNA خود را ترمیم می کند، مشابه نحوه عملکرد آن در انسان است.

هنگامی که Biosentinel خارج از مگنتوسفر زمین قرار می گیرد، دو سویه از مخمر Saccharomyces cerevisiae که یکی از آنها در ترمیم آسیب DNA بسیار بهتر از دیگری است، برای محافظت در برابر تابش شدید خورشید توصیه می شود.

این مجموعه مکعبی 13 کیلوگرمی در حدود 18 ماه ماموریت خود را به پایان می رساند و در مسیر حرکت به دور خورشید از کنار ماه عبور می کند. این پروژه اولین بار در 40 سال گذشته است که موجودات زنده به اعماق فضا فرستاده می شوند.

کاسپ

پس از خروج از جو زمین، ماهواره مکعبی «CuSP» نیز برای مطالعه ذرات خورشیدی به دور خورشید خواهد چرخید.

هدف CuSP مطالعه تشعشعات ستاره ای، باد خورشیدی و رویدادهای خورشیدی است که ممکن است بر زمین و محیط اطراف آن تأثیر بگذارد. از جمله مختل کردن ارتباطات رادیویی، آسیب رساندن به تجهیزات الکترونیکی ماهواره ای و حتی آسیب رساندن به شبکه های برق ما.

کیوب ست دارای سه ابزار برای تشخیص آب و هوای فضا قبل از رسیدن به زمین، برخورد با مگنتوسفر خود و ایجاد یک طوفان ژئومغناطیسی مخرب است.

“طیف سنج های یونی فوق گرما” (SIS) ذرات پر انرژی خورشیدی را شناسایی و طبقه بندی می کند. این در حالی است که “تلسکوپ پروتون و الکترونی کوچک” (MERiT) ذرات پر انرژی خورشیدی را مطالعه می کند و “مگنتومتر هلیو برداری” (VHM) قدرت و جهت میدان های مغناطیسی را نظارت می کند.

این سه ابزار CuSP با هم به دانشمندان این امکان را می‌دهند تا چگونگی تغییر فضای بین خورشید و زمین و تأثیر این تغییرات بر سیاره ما را مطالعه کنند. CuSP همچنین روشی را برای آزمایش عملکرد شبکه ای از مکعب های رصد فضایی و کشف پتانسیل بسیاری از مکعب های رصد آب و هوای فضایی در اختیار دانشمندان قرار می دهد.

تیم مایلز

مجموعه مکعبی Team Miles یکی از جالب‌ترین سفرهای پرتاب را در بین تمام محموله‌های ثانویه Artemis 1 داشت و احتمالاً یک سفر پس از پرتاب نیز به همان اندازه هیجان‌انگیز خواهد بود.

پس از اینکه طراحان Miles Space و Fluid & Reason LLC وارد چالش CubeQuest ناسا شدند، این پروژه برای پیوستن به Orion و سیستم پرتاب فضایی انتخاب شد.

CubeSat تیم مایلز از رانشگرهای پلاسمای یدی ابتکاری استفاده خواهد کرد که از امواج الکترومغناطیسی با فرکانس پایین به عنوان نیروی محرکه استفاده می کنند. این خوشه مکعب قرار است تا فاصله ای حدود 60 میلیون کیلومتری از زمین حرکت کند.

تیم مایلز با کمک یک سیستم کامپیوتری پیشرفته، نرم افزار ارتباط رادیویی را از روی زمین نیز آزمایش خواهد کرد.

ماه آرگو

ArgoMoon cubesat، طراحی شده توسط آژانس فضایی ایتالیا (ASI) و توسط آژانس فضایی اروپا برای پرواز در ماموریت Artemis 1 انتخاب شده است. پس از استقرار، این خوشه مکعبی به یکی از اولین مکعب های اروپایی تبدیل خواهد شد که مدار زمین را ترک می کند.

Argo Moon نه تنها توانایی عملیاتی خود را نشان می دهد، بلکه هنگام ارسال Orion به ماه و پرتاب یک محموله ثانویه، داده ها را جمع آوری می کند.

درگیری آرگو مون با آرتمیس 1 می تواند یکی از مهم ترین ماموریت ها در تاریخ اکتشافات فضایی و قدم بعدی بشریت را تعریف کند.

انتهای پیام