• Tuesday July 16,2019

بدأ سباق الفضاء Microlaunch

Anonim

في اتساع الفضاء ، فإن الحجم الذي لا يسبر غوره هو عادة القاعدة. ولكن عندما بدأ جوردي بويج-سواري ، وهو أستاذ هندسة الطيران ، النظر إلى النجوم ، بدأ يفكر قليلاً. جنبا إلى جنب مع بوب Twiggs ، وهو أستاذ في جامعة ستانفورد ، طوروا CubeSat ، وهو ساتل حجم مربع الأنسجة التي كثفت الاهتمام في الفضاء وثورة الاتصالات الساتلية.

عندما كان بويج سواري يعمل في جامعة كاليفورنيا بوليتكنيك ستايت في عام 1999 ، لم يكن متفائلاً بالحجم التقليدي للأقمار الصناعية - "نوع من الإفراط في الإسراف" ، كما يقول. قد تكون الأقمار الصناعية اليوم أكبر من البيانو الكبير ، وتزن آلاف الجنيهات. لذلك ، ساعد في رسم خريطة مركبة فضائية قياسها 10 سنتيمترات على كل جانب ووزن أقل من 1.33 كيلوغرام (2.93 باوند). وهذا يتعلق بحجم وكتل الدماغ البشري. في البداية ، كان الهدف الوحيد من هذا الجهاز هو تدريب الطلاب على كيفية بناء الأقمار الصناعية ، والتي تكون مكلفة من الناحية التاريخية في التجميع ، ناهيك عن الإطلاق.

بشكل غير متوقع ، كان CubeSat نجاحا هائلا ، مما أدى إلى ما يطلق عليه البعض الآن "سباق الفضاء microlaunch". واليوم ، ما يقرب من ألفين من المركبات الفضائية قد ألقيت في مدار الأرض ، مع مئات أكثر على الطريق. وقد حصلت العشرات من الشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا على لعبة الأقمار الصناعية الصغيرة ، في حين أن الشركات ذات الجاذبية المنخفضة مثل روكيت لاب ، وبوينغ ، وسبيس إكس ، والعديد من الجامعات والفروع العسكرية تستخدم بانتظام ما يسمى بـ nanosats.

اختارت ناسا مؤخرا اثنين من Cubesats كجزء من مهمتها لاندرس المريخ InSight ، حيث ستعمل بمثابة تتابع الاتصالات. أصبح تصميم CubeSat الآن قياسيًا في عشرات النماذج الأولية للشركة ، وحتى المدارس الابتدائية قامت ببناء CubeSats. إنها مفيدة ليس فقط لمراقبة الغلاف الجوي ومراقبة الأرض ، بل تساعدنا أيضًا على دراسة كل شيء من تأثيرات الإشعاع على الإلكترونيات إلى فقاعات البلازما بالقرب من خط الاستواء الأرضي المغنطيسي الأرضي.

لقد ترك الأمر كله بويج-سواري مصدومًا بعض الشيء. "علينا أن نقرص أنفسنا في بعض الأحيان" ، كما يقول. نحن فخورون جدا. إن جميع اللاعبين الجدد الذين تمكنوا من الوصول إلى الفضاء وتحليق بالأقمار الصناعية يخلقون شركات جديدة في أماكن لم تكن تعتبر نفسها في وضع يمكنها من اللعب في سوق الفضاء.

انها تأتي في نفس الوقت مع زيادة الاستثمار في صناعة الفضاء كبيرة. ووفقاً لآخر تقرير صادر عن مجلة Space Investment Quarterly ، تم استثمار ما يقرب من مليار دولار في شركات ناشئة فضاء - بما في ذلك 290 شركة تابعة - في الربع الأول من عام 2018 وحده. هذا جزء من 14.8 مليار دولار تم استثماره في شركات الفضاء منذ عام 2009. هناك الكثير من المال الذي يجب القيام به في هذه الصناعة التي تشهد توسعاً سريعاً - إذا تمكنت من الخروج من الأرض.

الوصول إلى الفضاء ، بثمن بخس

منذ إطلاق Sputnik 1 في عام 1957 ، تم وضع 8650 ساتلاً من جميع الأحجام في الفضاء. في الوقت الحالي ، معظمهم قد داسوا في الغلاف الجوي ، لكن بعضهم نجوا من الحادث وعادوا إلى الأرض. في الماضي ، كان بعضها صغيرًا أيضًا - كان سبوتنيك يبلغ قطره 58 سنتيمترًا تقريبًا.

ولكن استغرق الأمر بعض الوقت ل CubeSats لتصبح العصرية. على الرغم من تصميمه لأول مرة في عام 1999 ، إلا أن إطلاق CubeSat الأول لم يحدث حتى عام 2003 ، عندما طرد صاروخ روسي لأول مرة حوالي نصف عشرات الوحدات.

هناك العديد من الطرق للحصول على حمولة في المدار. والأكثر شيوعًا هو الإطلاق العمودي ، أي صاروخ على لوح إطلاق يشير إلى السماء. ولكن يمكنك أيضًا الانتقال من أسفل طائرة 747 ، وهي تقنية تُعرف باسم "الإطلاق الجوي إلى المدار". وقد قامت فيرجين أوربت بالفعل باختبار استراتيجية الإطلاق هذه ، بينما يخطط آخرون لاعتمادها في السنوات الثلاث القادمة. هذا يعني أنه يمكنك إطلاق صاروخ إلى الفضاء باستخدام مطار عادي ، بدلاً من استخدام ميناء فضائي مكلف.

ومع إعادة الاتصال بشحنة التكنولوجيا إلى أبعد من ذلك ، ترغب شركة مقرها المملكة المتحدة ، B2Space ، في الوصول إلى الفضاء باستخدام بالونات الطقس عالية الارتفاع. يمكن للبالونات الرخيصة أن تصل إلى 40 كيلومترًا فوق الأرض ، ثم تطلق صاروخًا بقية المسافة إلى مدار أرضي منخفض. تم تطوير هذا المخطط ، المسمى بـ Rockoon ، في عام 1949 بواسطة James Van Allen ، الذي استخدم هذه التقنية لاكتشاف كيف أن الغلاف الجوي للأرض يعتقل الإشعاع الفضائي.

لكن تصميم Rockoon 's البسيط والرخيص قد استعاد مؤخرا شعبية ، وذلك بفضل تحسين التكنولوجيا. يتجنب نموذج B2Space العديد من القيود الإيروديناميكية للطرق الأخرى. ستكون المرحلة الأولى قابلة لإعادة الاستخدام بالكامل ، مما يؤدي إلى خفض التكلفة ، ولكن يمكن أيضًا نشرها من أي مكان تقريبًا ، ولا تحتاج إلى الانتظار لإطارات النوافذ الضيقة.

يقول فيكتور مونتيرو ، أحد المؤسسين لـ B2Space: "نظرًا لطبيعة النظام ، من السهل جدًا أن نتمكن من التحرك". "بعض التطبيقات لا يمكن إجراؤها حرفيًا لأنه لا يوجد قمر صناعي كبير يذهب إلى منطقة".

يهدف B2Space إلى إطلاقه في عام 2021 ، ويأمل في خفض التكاليف بإضافة حمولات خفيفة مثل رفات جثث المدافن الفضائية. إن شركات مثل Celestis ، وهي شركة تابعة لشركة Space Services Inc. ، التي تبيع خدمات تسمية نجوم مشكوك فيها ، تضع رفات بشرية بشكل منتظم في الفضاء ، ويبدو أن هذه الممارسة أصبحت أكثر شعبية. الرماد aren 't "تنتشر" في الواقع ، "حتى لا تسهم في الحطام الفضائي ، وفي نهاية المطاف سوف يسقط إلى الأرض ويحترق في الغلاف الجوي. يمكنك أيضا وضع جسم كامل في الفضاء بهذه الطريقة ، يقول مونتيرو.

فكرة أخرى تقول مونتيرو إن B2Space تطفو عند النجوم. وفي الشهر الماضي ، أعلنت شركة يابانية عن تطوير قمر صناعي ينتج زخات نيزكية اصطناعية عن طريق إطلاق كرات صغيرة تتوهج أثناء احتراقها.

يقول مونتيرو: "يمكنهم أن يوضعوا في منطقة ، على سبيل المثال ، في حفلة موسيقية أو في مهرجان". "هذا أيضا شيء من التطبيق العادي الذي نراه في قمر صناعي صغير."

مربعات صغيرة عائمة في الفضاء

عندما يتعلق الأمر بإنتاج أقمار صناعية إلى الفضاء ، فإن تصميم صاروخ أو قمر صناعي قد يكون الجزء السهل. يبدو أن عدداً قليلاً من الشركات قد نفذت بالفعل تجارب اختبار ، ناهيك عن الكشف عن منتج عملي.

يقول كريس لارمور ، الرئيس التنفيذي لشركة أوربيكس ، وهي شركة خدمات إطلاق خاصة مقرها في بريطانيا: "إنها مساحة مزدحمة للغاية". "عليك أن تفصل الأشخاص الذين يتحدثون عن شيء ما وأن يكون لديهم بالفعل الموارد والمهارات والخبرة للقيام بذلك الشيء. هناك في الواقع مجموعة صغيرة من الشركات والأشخاص الذين لديهم هذا النوع من القدرات والموارد لإنجاز المهمة ".

من جانبها ، يبدو أن Orbex ، التي تأسست في عام 2015 ، تتصدر سباق السباق الأوروبي microlaunch. وحصلت الشركة على تمويل بقيمة 30 مليون جنيه إسترليني (39.6 مليون دولار) وستشارك في ميناء قريب إلى الفضاء مع شركة لوكهيد مارتن الأمريكية العملاقة في شمال اسكتلندا. من المقرر أن يتم إطلاقها لأول مرة في عام 2021. ولكن بالنسبة للكثيرين الآخرين ، لا يزال الوصول إلى الفضاء حلما.

يقول جون أولدز ، الرئيس التنفيذي لشركة بلينك أسترو ، في رسالة بالبريد الإلكتروني: '' إن جزء 'space ' منه أنيق ، ولكنه ليس مهمًا حقًا لضمان نجاح الأعمال. "كما هو الحال في أي نشاط تجاري ، فإن تطوير العملاء وتدفقات الإيرادات المستدامة هي ملك".

وتقع شركة Olds 'في أتلانتا ، جورجيا وقد صممت نموذج BlinkSats على معيار CubeSat. انها كبيرة بما يكفي فقط للحصول على بطارية ، الحمولة الأساسية للاتصالات ، والألواح الشمسية. كما هو الحال مع الأقمار الصناعية الصغيرة الأخرى ، لا تستخدم مركباتهم الفضائية أنظمة الدفع النارية وتجنب الأجزاء القابلة للفصل ، لذلك لن يخلقوا حطامًا فضائيًا إضافيًا.

BlinkSats لم تصل بعد إلى المدار (من المخطط إطلاق أول تجربة لهذا الخريف) ، ولكن وكالة ناسا أقامت شراكة مع الشركة المصنعة مؤخرا لبناء التكنولوجيا التي من شأنها أن تجعل شبكة الإنترنت بين الكواكب ممكن. وهي تشمل المركبة الفضائية التي يمكن استخدامها في كوكبات المدار الأرضي التجارية المنخفضة (مجموعات من السواتل تعمل معاً) وأسراب الفضاء العميقة ، التي ترسل البيانات إلى أبعد من القمر. يمكن حتى قطعان من المكعبات حتى يوم واحد لتصفح الرياح الشمسية لحصد الكويكبات. ولكن في الوقت الحالي ، تأمل B2Space في تحسين تواصل الجميع على الأرض.

يقول أولدز: "نتوقع أن تريليونات الأجهزة الذكية ستحتاج إلى اتصال دوري بالإنترنت خلال العقد القادم". "فكر في المنازل الذكية ، والمدن الذكية ، والسيارات الذكية ، وحاويات الشحن الذكية ، والمزارع الذكية ، والمصانع الذكية ، وما إلى ذلك"

الانتشار الوشيك لإنترنت الأشياء هو سبب رئيسي يجعل CubeSats أكثر شعبية. لكن في الوقت الحالي ، ما زالوا يواصلون تحميل شحنات البضائع الكبيرة. ولأنها لا تزن إلا قليلاً ، فإن بعض شركات الإطلاق ، مثل شركة TriSept التي تتخذ من ولاية فرجينيا مقراً لها ، قد بدأت في "جولات العمل" بحيث يمكن للشركات الناشئة مثل بلينك أسترو أن تركز على بناء الأقمار الصناعية بدلاً من الصواريخ.

لقد ألهمت CubeSats حتى بعض الشركات المتمردة لإطلاق الأشياء دون إذن. في ديسمبر الماضي ، أخبرت لجنة الاتصالات الفيدرالية شركة Swarm Technologies التي مقرها في وادي السليكون أنها لا تستطيع إطلاق SpaceBEES الخاصة بها - أربعة من أصغر مكعبات CubeSats على الإطلاق في 10 سم × 10 سم × 2.8 سم - لأن الأقمار الصناعية سيكون من الصعب جدا تتبعها. لكن بعد شهر من ذلك ، تجاهلت الشركة مخاوف لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) وأطلقت سراً على أي صاروخ هندي ، وهو عمل قد يشكل سابقة خطيرة بالنسبة لعمليات الإطلاق المستقبلية.

في الواقع ، فإن تطبيقات CubeSats تذهب إلى ما هو أبعد من تطبيقات الاتصالات والمراقبة ، خاصة عندما تجمع أسراب متعددة من السواتل لإنشاء شبكات عائمة. إنه حتى عالم للبيولوجيا: أجرت ناسا 's جينيسات -1 / تجارب جينية في الفضاء بينما لاحظت فارماساتها تأثيرات الخميرة في الجاذبية الصغرى. مع الكثير من عمليات الإطلاق في خط الأنابيب ، فإننا بدأنا بالفعل في رؤية مجموعة متنوعة من الاستخدامات لـ CubeSat.

يقول بويج سواري: "لقد كان من اللطيف حقا أن نرى الفضاء [CubeSat] ينشر الديمقراطية". "لم تعد الأقمار الصناعية الجزء الصعب أو الجزء المهم".

ويضيف: "إنه مثال جيد على الطلاب والجامعات والمخاطبين الذين يخرجون إلى هناك ويحاولون القيام بشيء مجنون". "فكرة مجنونة تصبح فكرة رائعة لأنها تعمل ، لكن أعتقد أننا يجب أن نحاول أفكارًا مجنونة أكثر مما نفعل".


مقالات مثيرة للاهتمام

جوائز Ig Nobel تكريم العمل الرائد على Bat Fellatio، Whale Snot & & More

جوائز Ig Nobel تكريم العمل الرائد على Bat Fellatio، Whale Snot & & More

تضم قائمة الاكتشافات العلمية الغامضة من جوائز Ig Nobel التي تم الإعلان عنها الليلة الماضية الفرق التي قطعت أشواطًا في مجالات حيوية مثل الخفافيش وعلاج الأمراض عن طريق ركوب السفينة الدوارة. تُمنح الجوائز كل عام للاكتشافات التي جعلتنا نضحك ونفكر. فيما يلي قائمة كاملة بالفرق والمشاريع الفائزة: الفيزياء: وجدت مجموعة من الباحثين في نيوزيلن

ثاني أكسيد التيتانيوم في الغذاء

ثاني أكسيد التيتانيوم في الغذاء

فيديو ومرسل ضيف من قبل كارولين مايرز وإدجار رودريغيز ثاني أكسيد التيتانيوم ليس شيئًا نطلبه عادةً كقالب دونات من المخبز المحلي. ومع ذلك ، فإن معظم الحلويات التي نتناولها يوميا تحتوي على هذه المادة الكيميائية. ما هو ثاني أكسيد التيتانيوم؟ يحتوي ثاني أكسيد التيتانيوم على بنية بلورية متينة تتراوجرون ، وهو مشتق من ثلاثة معادن طبيعية رئيسية: rulit ، و anatase ، و brookite. من أين

21. الملف الصحي الأكثر تفصيلاً في العالم

21. الملف الصحي الأكثر تفصيلاً في العالم

زينة سوندرز الدم والعرق والدموع: كل باحث يختبرها من وقت لآخر ، لكن بالنسبة لوراث سنايدر من ستانفورد ، فهم في قلب عمله. قبل ثلاث سنوات ، شرع في خلق صورة مجهرية للصحة الشخصية ، فهرست ليس فقط جينات الفرد ولكن أيضا البروتينات والمقتطفات من الحمض النووي الريبي ، والجزيئات الحاسمة الأخرى. كان سنايدر في حاجة إلى موضوع اختبار يعتمد عليه ، حيث لا يمكنه أن يتخلى عن أي معلومات مزعجة قد يكشف عنها المشروع ، لذلك تطوع هو نفسه. خلال الـ 14 شهرًا التالية ، تبرع بـ 20 عينة دم. قام بتسلسل جينومه الخاص ثم قام بتحليل 40000 جز

يمكن تقلص مذهلة الجسيمات النانوية تتسلل إلى أورام وتقتلهم

يمكن تقلص مذهلة الجسيمات النانوية تتسلل إلى أورام وتقتلهم

في وجود ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، جسيمات متناهية الصغر ينكمش من 150 إلى 40 نانومتر. بما أن أي شخص لعب مع ليزر قوي أو عانى فقط من حروق الشمس الرديئة يمكن أن يشهد ، فإن الضوء لديه قوة رائعة لتغيير الأشياء جسديا. والآن نعرف أن الضوء يمكن أن يجعل الجسيمات النانوية تتوسع وتتقلص مثل Hoberman Spheres المصغرة. هندسة باحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد جسيمات

NCBI ROFL: D  'أوه!  تحليل للرعاية الطبية المقدمة لعائلة هومر جيه سيمبسون.

NCBI ROFL: D 'أوه! تحليل للرعاية الطبية المقدمة لعائلة هومر جيه سيمبسون.

“في مدينة سبرينغفيلد الهادئة ، لاحظت محطة الطاقة النووية دون المستوى والمواطنين غريب الأطوار ، د. جوليوس هيبرت ونيك ريفييرا غالباً ما يكونان على اتصال مع كل شخص في سبرينجفيلد ، هومر جيه سيمبسون ، وعائلته. هوميروس ، الذي يعمل في محطة الطاقة الكهربائية ، معروف بحبه للكعك وبيرة داف. ومثل قوى الخير والشر تقاتل من أجل روح الطب نفسه ، فإن هذين الأطباء هما أضداد قطبية. جوليوس

الكنغر هي الحيوانات المعروفة الوحيدة التي تستخدم ذيلها مثل المحطة الخامسة.

الكنغر هي الحيوانات المعروفة الوحيدة التي تستخدم ذيلها مثل المحطة الخامسة.

ومن المعروف جيدا الكنغر لاستخدام ساقيه الخلفيتين الهائلة للقفز بسرعة عالية ، مع ذيولها عقدت عالية لتحقيق التوازن. لكن هنا شيء ربما لم تفكر به أبداً: كيف يتجول حيوان الكنغر عندما لا يكون في عجلة من أمره؟ ليس من السهل القفز ببطء ، ولكن لا يمشي مع رجليه الخلفيتين العملاقة واثنين من الأسلحة القصيرة. أدخل هؤلاء العلماء ، الذين يستخدمون تحليل الفيديو وقياسات القوة على الكنغر ببطء لتحري كيف يفعلون ذلك. اتضح أن "رووس " في الواقع تستخدم ذيولها كساق خامس عند المشي. في الواقع ، يوفر الذيل "قوة الدفع بقدر ما تجمع بين الأرجل