خانه / مقالات آموزشی و ترویجی / صنعت و فناوری فضایی / تلاش برای تعمیر و نگهداری ماهواره‏ ها در مدار زمین

تلاش برای تعمیر و نگهداری ماهواره‏ ها در مدار زمین

به ‏نظر می‏ رسد دوران خارج کردن از ماهواره ‏ها از مدار عملیاتی پس از پایان سوخت آنها به سر رسیده است. تقاضای بهره ‏برداران ماهواره ‏ها برای استفاده از خدمات تعمیر و نگهداری در مدار زمین به ‏منظور افزایش عمر عملیاتی ماهواره ‏ها متخصصان صنعت فضایی را به‏ سوی توسعه توانمندی‏ های لازم برای تحقق این رویا سوق داده است. یکی از شرکت‏ های آمریکایی فعال در حوزه خدمات فنی و مهندسی ماهواره ‏ای یک روبات ویژه برای انجام فعالیت‏ های تعمیر و نگهداری با هدف افزایش عمر عملیاتی ماهواره‏ های مخابراتی در مدار ثابت ‏زمینی تولید کرده است. نکته جالب توجه موفقیت این شرکت برای بازاریابی محصول جدید خود است بگونه ‏ایکه تاکنون دو مشتری برای انجام سه ماموریت تعمیر و نگهداری مداری با این شرکت قرارداد منعقد کرده ‏اند. بر اساس گزارش ‏های منتشرشده شرکت وی‏ وی‏ ست، روبات توسعه‏ یافته قادر به سوختگیری مجدد ماهواره‏ های مخابراتی و انجام تعمیرات ساده اولیه در مدار زمین خواهد بود. این روبات موسوم به وسیله افزایش‏ دهنده عمر (ام‏ ئی ‏وی) توسط شرکت خصوصی وی‏ وی‏ ست توسعه یافته که در این مسیر از همکاری بخش سامانه ‏های فضایی ای ‏تی ‏کی برخوردار بوده است. انتظار می ‏رود ساخت این روبات فضایی منحصربفرد از پایان سال ۲۰۱۴ آغاز شود و انجام ماموریت‏ های فضایی ام ‏ئی ‏وی از سال ۲۰۱۸ در دستور کار قرار خواهد گرفت. شرکت وی ‏وی‏ ست با تبلیغات وسیع در صدد کسب مشتری‏ های بیشتر است و هم ‏اکنون چند شرکت مختلف علاقمندی خود را برای سفارش چهارمین ماموریت ام ‏ئی‏ وی ابراز کرده‏ اند. بر این اساس شرکت سازنده این روبات قادر خواهد بود هزینه‏ های توسعه و تولید نمونه‏ های عملیاتی را از محل مبالغ مربوط به سفارش ‏های دریافتی تامین نماید.

۱۳۰۱۹-۲
روبات فضایی ام ‏ئی ‏وی بگونه ‏ای طراحی می ‏شود که با استفاده از حسگرهای اپتیکی به ماهواره ‏ها نزدیک شده و سامانه فاصله سنج لیزری به آن کمک می‏ کند تا بهترین مسیر حرکتی ممکن را برای خود برگزیند. سپس ام ‏ئی ‏وی با سرعتی معادل چند سانتی‏متر در دقیقه به ماهواره نزدیک می‏ شود و زمانیکه به فاصله یک ‏متری از آن رسید متوقف خواهد شد. سپس با کمک یک میله متصل به نازل موتور کمکی ماهواره به آن متصل خواهد شد. این اتصال کاملا مکانیکی است و تبادل الکتریکی یا داده ‏ای در میان نخواهد بود. تزریق سوخت مجدد توسط ام ‏ئی‏ وی به ماهواره ‏ها امکان می‏ دهد حداکثر تا ۱۵ سال دیگر کارآیی عملیاتی داشته باشند. ارزیابی‏ های متخصصان فضایی حاکی از آن است که تا سال ۲۰۲۲ بیش از ۳۰۰ ماهواره مخابراتی عملیاتی کنونی در مدار زمین با مشکل تمام‏ شدن سوخت روبرو خواهند بود. کاربران این ماهواره ‏ها برای تداوم فعالیت‏ خود و امکان ادامه ارائه خدمات باید به فکر ساخت و پرتاب ماهواره ‏های جدید باشند که بطور میانگین هزینه‏ ای معادل ۳۰۰ میلیون دلار برای هر ماهواره روی دست آنها خواهد گذاشت. در صورت تحقق ایده ام ‏ئی ‏وی و کارآیی مناسب عملیاتی آن می‏ توان امیدوار بود تحولی بزرگ در صنعت ماهواره‏ ای و خدمات فضایی جهان شکل بگیرد. شرکت وی‏ وی ‏ست در آزمایشگاه خود ماموریت پیش‏ بینی شده برای ام ‏ئی ‏وی را شبیه‏ سازی می ‏کند تا مشتریان احتمالی درک درست ‏تری از قابلیت‏ های این وسیله جدید فضایی داشته باشند. قرار است ام ‏ئی‏ وی در نخستین ماموریت خود را به یک ماهواره مخابراتی از رده خارج شده مستقر در ارتفاع ۳۰۰ کیلومتری بالاتر از مدارهای عملیاتی ثابت زمینی برساند و عملیات احیاء و فعال‏ سازی مجدد ماهواره را از طریق تزریق سوخت انجام دهد.

۱۳۰۱۹-۱
ابعاد بدنه فضاپیمای خدماتی ام ‏ئی ‏وی با وزن ۲ تن حدود ۱/۵ متر در ۱/۸ متر خواهد بود و توان مورد نیاز خود را از آرایه‏ های خورشیدی دریافت می‏ کند. برای هر ماموریت یک یا دو ام ‏ئی ‏وی مملو از سوخت توسط یک پرتابگر فضایی به مدار زمین رسانده می‏ شوند. این فضاپیما بر اساس برنامه ‏ریزی انجام ‏شده خود را به ماهواره‏ های هدف نزدیک خواهد کرد و عملیات سوخت‏ رسانی مجدد را انجام می‏ دهد. بنابر اعلام مسئولان شرکت وی‏ وی‏ ست ایده توسعه این فضاپیمای خدماتی با استقبال گسترده شرکت‏ های بیمه‏ گر فضایی روبرو شده اما هنوز مدیران شرکت ‏های بهره‏ بردار ماهواره‏ ها با شک و تردید به آن می‏ نگرند. البته این افراد از احتمال برخورد ام ‏ئی‏ وی با ماهواره ‏ها و وارد آوردن صدمات جدی به آنها هراس دارند. برخی دیگر نیز ایده نزدیک ‏شدن ام‏ ئی‏ وی به ماهواره‏ ها را خطرناک می‏ دانند و استدلال می‏ کنند که حتی اگر برخوردی هم صورت نگیرد تداخل‏ های حرارتی و فرکانسی ممکن است بر کارکرد ماهواره‏ ها تاثیر منفی داشته باشد. به هرحال علیرغم وجود دیدگاه‏ های بدبینانه در مورد موفقیت طرح ارائه خدمات تعمیر، نگهداری و افزایش عمر عملیاتی ماهواره در مدار زمین، همه دست‏ اندرکاران صنعت فضایی با اصل ایده و مفید بودن آن در صورت تحقق موافق هستند. دولت آمریکا نیز تلاش ‏هایی را در این زمینه آغاز کرده است. سازمان فضایی آمریکا ناسا چند سالی است که به افزودن یک فضای آزمایشگاهی کوچک به ایستگاه فضایی بین ‏المللی مشغول بررسی امکان بکارگیری روش‏ های روباتیک برای تعمیر و نگهداری سازه‏ های فضاپایه است.

۱۳۰۱۹-۴

سازمان پروژه‏ های پیشرفته دفاعی آمریکا (دارپا) نیز در قالب برنامه فونیکس طرح تولید فضاپیمای خدماتی عملیاتی ماژولار را دنبال می‏ کند. ناسا در پروژه ‏ای دیگر قصد دارد وظیفه تعمیرو نگهداری رصدخانه ‏های مداری خود را به فضاپیماهای روباتیک خدماتی بسپارد. هم‏ اکنون مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا مشغول کار بر روی این پروژه است. برخی تحلیل‏گران حمایت دولت آمریکا و سرمایه ‏گذاری نهادهای دولتی این کشور در این زمینه را عامل مهمی برای ایجاد انگیزه در بخش خصوصی و سایرین فعالان صنعت فضایی برای توجه بیشتر به خدمات تعمیر و نگهداری مداری قلمداد می‏ کنند. با افزایش کاربردهای کلیدی و تاثیرگذار ماهواره‏ ها، لزوم توجه به بحث تعمیر و نگهداری مستمر آنها بیش از پیش حائز اهمیت شده است. مثال بارز این مدعا احتمال اجرایی شدن زودهنگام طرح مدیریت یکپارچه ناوبری هواپیماهای مسافربری در قالب برنامه تحول ‏آفرین سی‏ ان ‏‏اس/ای‏ تی ‏ام است که در آن ماهواره‏ های ناوبری و مخابراتی نقشی کلیدی در تضمین ایمنی پرواز هواپیماهای مسافربری ایفاء خواهند کرد. به ‏نظر می‏ رسد موفقیت شرکت وی ‏وی‏ ست در توسعه و عملیاتی ‏کردن فضاپیمای ام‏ ئی‏ وی و انجام ماموریت ‏های موفق اولیه توسط این روبات فضایی راه را برای تحولی شگرفت در صنعت فضایی جهان هموار خواهد کرد.

 

مرجع:
Aviation Week & Space Technology

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *