1398/02/26

ماهواره‌های مکعبی و شکست انحصار فضا

خارج شدن فضا از انحصار سازمان‌های دولتی و شرکت‌های بزرگ، پروژه‌ای بود که حدودا 20 سال پیش از جعبه بسته‌بندی نوعی عروسک الهام گرفته شد. جعبه‌های مکعبی متعلق به عروسک‌های Beanie Babies با ضلع 10 سانتیمتر، پروفسور باب تویگز (Bob Twiggs) را به فکر معرفی مفهومی با عنوان ماهواره‌های مکعبی انداختند که آن‌ها...
ماهواره‌های مکعبی و شکست انحصار فضا

خارج شدن فضا از انحصار سازمان‌های دولتی و شرکت‌های بزرگ، پروژه‌ای بود که حدودا 20 سال پیش از جعبه بسته‌بندی نوعی عروسک الهام گرفته شد. جعبه‌های مکعبی متعلق به عروسک‌های Beanie Babies با ضلع 10 سانتیمتر، پروفسور باب تویگز (Bob Twiggs) را به فکر معرفی مفهومی با عنوان ماهواره‌های مکعبی انداختند که آن‌ها را می‌توان اولین ماهواره‌های دارای طراحی استاندارد دانست.

از سال 1957 که اسپوتنیک-1 (Sputnik-1) به عنوان نخستین ماهواره ساخت بشر به فضا ارسال شد تا سال 1999 که تویگز ایده ساخت ماهواره‌های مکعبی را مطرح کرد، ماهواره‌ها در ابعاد و اندازه‌های مختلفی ساخته شده‌اند. ضمن اینکه تقریبا تمامی این ماهواره‌ها از صفر تا صد توسط تولیدکننده طراحی می‌شدند. اما ماهواره مکعبی برای نخستین بار استانداردی را برای ساخت ماهواره ارائه داد که به صورت جهانی مورد پذیرش واقع شد: مکعبی با ضلع 10 سانتیمتر و وزن تقریبا 1.3 کیلوگرم.

وقتی که تویگز مفهوم اولیه ماهواره مکعبی را که امروزه به ان ماهواره مکعبی 1 واحدی (1U) می‌گویند تعریف کرد، قصد داشت که دانشجویان مهندسی را از طریق یک تجریه عملی به طراحی ماهواره ترغیب کند. پروژه تعریف‌شده برای دانشجویان این بود که یک ماموریت فضایی کامل با ظرفیت‌های مشابه اسپوتنیک-1 ولی با ابعاد کوچک‌تر انجام دهند. اسپوتنیک-1 تنها وظیفه ارسال یک سیگنال رادیویی به زمین را داشت اما امروزه برای برآورده کردن نیازهای پیچیده‌تر ماهواره‌های مکعبی به تنهایی یا به صورت منظومه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حال حاضر ماهواره‌های مکعبی 2 واحدی (2U)، سه واحدی (3U) و 6 واحدی (6U) از ابعاد متداول این ماهواره‌ها هستند و منظومه‌های ماهواره مکعبی برای مقاصد پیچیده‌ای همچون برقراری اینترنت در سرتاسر جهان به فضا فرستاده می‌شوند.

برای بیش از 50 سال، دسترسی به فضا به دلیل هزینه سنگین تنها برای بعضی کشورها با فناوری‌های پیشرفته، شرکت‌های بزرگ، تاسیسات عظیم، کادر مجربی از مهندسین و بودجه‌های سنگین امکان‌پذیر بود. این انحصار در سال 1999 که جوردی پویگ-سواری (Jordi Puig-Suari) و باب توگیز سامانه پی-پاد (P-POD) را معرفی کردند تا حدودی شکسته شد. پی-پاد که مخفف «پیاده‌ساز مداری چند پیکوماهواره» می‌باشد، یک سامانه استاندارد پیاده‌سازی ماهواره‌های مکعبی می‌باشد که مطابق تصویر زیر یک یا چند ماهواره را در خود جای می‌دهد، با ماهواره‌برهایی که محموله‌های تجاری یا علمی حمل می‌کنند به فضا ارسال می‌شود و ماهواره‌ها را در مدار پیاده‌سازی می‌کند. اکثر ماهواره‌برهای بزرگ معمولا در هر پرتاب مقداری ظرفیت خالی دارند و اجازه قرارگیری پی-پادها را به عنوان محموله ثانویه در پرتاب می‌دهند.

ماهواره‌های مکعبی و شکست انحصار فضا

ماهواره‌های مکعبی اکنون به رکنی مهم در برنامه‌های تجاری فضایی تبدیل شده‌اند. در سال 2017 هند در پرتابی رکوردشکنانه 103 نانوماهواره 1 تا 10 کیلوگرمی را به صورت همزمان به فضا ارسال کرد. یک آمار تاثیرگذار دیگر نیز متعلق به شرکت تازه‌تاسیس پلنت (Planet) می‌باشد که در یک بازه 3ساله، 88 ماهواره مکعبی 3 واحدی را برای کاربردهای سنجشی توسعه داده و به فضا پرتاب کرده است.

پرتاب‌های نانوماهواره‌ها

از سال 1998 تاکنون بیش از 2300 نانوماهواره و ماهواره مکعبی به فضا پرتاب شده‌اند که با توجه به اینکه هنوز نیمی از سال 2019 باقی مانده، بیشترین آمار پرتاب متعلق به سه سال اخیر است:

  

ماهواره‌های مکعبی و شکست انحصار فضا

به طور کلی اقتصاد فضایی در مقیاس جهانی رو به رشد است. بودجه ناسا تنها بخش کوچکی از صنعت 345 میلیارد دلاری فضایی در حال حاضر می‌باشد. وابستگی بشریت به سامانه‌ها و خدمات فضایی از برقراری ارتباطات در زندگی روزمره گرفته تا نظارت بر تغییرات اقلیمی زمین و از امنیت گرفته تا نوآوری رو به افزایش است.

دانشجویان و ماهواره‌های مکعبی

تعداد کل نانوماهواره‌های فعال در فضا بیشتر از 1000 عدد می‌باشد. بنابراین پیش‌بینی اینکه نیاز به دانشمندان و تکنیسین‌های زبده فضایی در آینده افزایش می‌یابد کار سختی نیست. سوال اصلی این است که چه کسی دانشجویان را برای رسیدن به این مرحله آموزش می‌دهد؟

یک جواب امیدوارکننده به این پرسش، تعداد رو به افزایش دانشگاه‌ها، موسسه‌ها، سازمان‌های غیر انتفاعی و حتی افرادی است که در زمینه طراحی و و ساخت نانوماهواره‌ها مشغول هستند. ناسا با شناخت نیاز به افزایش ظرفیت، از سال 2015 به بعد ماهواره‌های مکعبی دانشجویی را در برنامه‌هایش لحاظ کرده است. در قالب این برنامه‌ها فرصت طراحی تمام جنبه‌های یک ماموریت فضایی در اختیار دانشجویان مقطع کارشناسی قرار می‌گیرد و انتظار می‌رود که تیم‌های دانشجویی بتوانند ماهواره‌های خود را بسازند، پرتاب کنند، اپراتوری نمایند، داده جمع‌آوری کنند و نهایتا مهارت‌های لازم برای حضور در پروژه‌های بزرگتر در آینده را کسب کنند.

چه کسی نانوماهواره‌ها را می‌سازد؟

همانطور که گفته شد از سال 1998 تا 2019 بیش از 2300 نانوماهواره و ماهواره مکعبی به فضا پرتاب شده که اکثر آن‌ها را شرکت‌های خصوصی و دانشگاه‌ها ساخته‌اند:

ماهواره‌های مکعبی و شکست انحصار فضا

پس از شرکت‌ها و دانشگاه‌ها، در رده سوم تعداد پرتاب ماهواره‌های مکعبی و نانوماهواره‌ها، سازمان‌های فضایی قرار دارند که غالبا مربوط به کشورهای نوپا در زمینه فضایی می‌باشند.

مسابقه ایکس پرایز گوگل (Lunar X-Prize) در دهه اخیر یکی از رویدادهایی بود که اشتیاق به حضور در بخش خصوصی فضا را در سطح جهان گسترش داد. هرچند هیچکدام از شرکت‌کنندگان موفق نشدند که در مهلت مقرر کاوشگر خود را بر روی ماه فرود بیاورند اما کاوشگر برشیت (Beresheet) متعلق به شرکت اسپیس آی ال (SpaceIL) بسیار به هدف نزدیک شد. با وجود ماهواره‌سازهای شخصی، دانشجویان و دانش‌آموزان در عرصه فضایی، امروزه دسترسی به فضا بیش از هر زمان دیگری همگانی شده است.

منبع: Space

تاریخ و فرهنگ فضایی جهان |

نظرات بینندگان
ناشناس
1398/2/29 01:33:47
شما که حرفه ای هستید و در مقالات قبلی هم از واژه تاسواره استفاده کردید ، اینجا چرا میگید ماهواره مکعبی
نظر شما
اخبار مرتبط

فضاپیمای رژیم صهیونیستی روی ماه سقوط کرد

1398/01/23
مأموریت فضاپیمای برشیت (‌Beresheet) که شرکت خصوصی اسپیس‌آی‌ال (SpaceIL) و صنایع هوافضای رژیم صهیونیستی (Israel Aerospace Industries) آن را ساخته بودند، پنجشنبه ۲۲ فروردین ۱۳۹۸ هنگام عملیات...

ساندینگ راکت دانشجویی که با موفقیت پرتاب شد

1398/01/31
اواسط ماه ژانویه سال جاری میلادی ساندینگ راکت جی-چیسر (G-CHASER) که سرواژه عبارت چالش بزرگ ساندینگ راکت دانشجویی می‌باشد، از پایگاه فضایی آندویا (Andoya Space Center) به فضا پرتاب شد. این...

شبکه‌های عصبی به تاسواره‌ها امکان پردازش فراطیفی تصاویر می‌دهند

1398/02/11
انجام پردازش‌های پیشرفته روی تصاویر در خود ماهواره‌ها نیازمند توان پردازشی بالایی است. با استفاده از شبکه‌های عصبی می‌توان قدرت پردازشی تاسواره‌های دیدبانی زمین را به حدی افزایش داد که بتوانند...

دو شرکت اروپایی تاسواره‌ای به مدار ماه می‌فرستند

1398/02/22
شرکت آلمانی ژرمن اوربیتال سیستمز (German Orbital Systems) و شرکت لهستانی اسکن‌وی (Scanway) برای فرستادن تاسواره‌ای به مدار ماه همکاری می‌کنند. هدف این دو شرکت ارسال تاسواره‌ای با قابلیت...

پربازدیدکننده ترین خبر

موشک پروتون در پایان راه؟

بر اساس خبرهای رسیده از منابع مختلف موشکی در روسیه٬ این کشور مشغول آخرین بررسی‌ها برای بستن پرونده تولید موشک توانمند پروتون (Proton) است. خبرها نشان می‌دهد تولید موشک پروتون از ماه ژوئن ۲۰۱۸ تعطیل شده و سازمان فضایی روسه روسکاسموس (Roscosmos) در نظر دارد قبل از سال ۲۰۳۰ ساخت آن را بکلی متوقف سازد. ظاهرا دولت روسیه در نظر دارد در کنار تولید موشک قدرتمند جدیدی با توانایی بسیار بالا٬ موشک آنگارا (Angara) را به عنوان جانشین پروتون بکار بگیرد.