1398/08/21

مرحله دوم طرح مفهومی سامانه پیشرانش لیزری برای سفرهای میان ستاره‌ای

ناسا از مرحله دوم مطالعات طرحی مفهومی برای سامانه پیشرانش لیزری نوآورانه‌ای حمایت مالی کرده است که امکان سفر به دوردست‌های منظومه شمسی و همچنین سفر فضایی به ستاره‌های دیگر را فراهم می‌کند.
مرحله دوم طرح مفهومی سامانه پیشرانش لیزری برای سفرهای میان ستاره‌ای

ناسا از مرحله دوم مطالعات طرحی مفهومی برای سامانه پیشرانش لیزری نوآورانه‌ای حمایت مالی کرده است که امکان سفر به دوردست‌های منظومه شمسی و همچنین سفر فضایی به ستاره‌های دیگر را فراهم می‌کند. این طرح مفهومی را پژوهشگران ایستگاه آزمایش‌های مهندسی تگزاس ای‌اندام (Texas A&M Engineering Experiment Station) وابسته به دانشگاه تگزاس ای‌اندام (Texas A&M University) به سازمان ناسا ارائه کرده‌اند. نوآوری کلیدی این طرح مفهومی ترکیب جریانی از ذرات خنثی از نظر بار الکتریکی با پرتو لیزر است که باعث می‌شود انبساط گرمایی پرتوها در طول مسیر انتشار در فضا تقریبا از بین برود. با این فناوری پرتوهای به صورت خود هدایت‌شونده (Self-Guided) در طی مسافت طولانی متمرکز باقی می‌مانند و قطرشان افزایش پیدا نمی‌کند.

شکل زیر نشان می‌دهد که چگونه ترکیب جریان لیزر و ذرات باعث می‌شود برخلاف کاربرد هرکدامشان به تنهایی، پرتوها پراکنده نشوند. با این روش قطر پرتوهای لیزر که برای شتاب دادن به کاوشگر فضایی استفاده می‌شود از ده‌ها کیلومتر به فقط ۱۰ متر کاهش پیدا می‌کند. همچنین این فناوری فاصله‌ای که فضاپیما طی آن می‌تواند شتاب بگیرد را به‌طور بسیار قابل‌ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که با این سامانه پیشرانش امکان فرستادن کاوشگر فضایی به نزدیک‌ترین سیاره فراخورشیدی به زمین یعنی پروکسیما قنطورس بی با ۱۰ درصد سرعت نور فراهم می‌شود.
مرحله دوم طرح مفهومی سامانه پیشرانش لیزری برای سفرهای میان ستاره‌ای

در فاز نخست بررسی این طرح مفهومی پایه‌های فیزیکی سامانه پیشرانش پیشنهادی و روابط ریاضی حاکم بر آن از اصول فیزیکی اولیه استخراج شد. بررسی‌های فاز اول نشان داده است که با این سامانه پیشرانش امکان انجام مأموریتی ۶۰ ساله به مقصد پروکسیما قنطورس بی با فضاپیمایی به جرم یک کیلوگرم که به ۷.۵ درصد سرعت نور می‌رسد امکان‌پذیر است.

در فاز دوم این طرح تحلیل امکان‌پذیری و طراحی سازوکار انتقال تکانه به فضاپیما برای تولید نیروی پیشرانش انجام می‌شود. همچنین رفتار دینامیکی سامانه پرتوی ترکیبی ذرات و لیزر با مدل‌سازی‌های محاسباتی انجام می‌گیرد. همچنین قرار است امکان آزمایش عملی جریان مواد خنثی فراهم می‌شود. پس از انجام آزمایش‌های عملی ، داده‌های بنیادی برای بررسی کارایی این سامانه پیشرانش و نیز اعتبارسنجی مدل‌ها و محاسبات به دست می‌آید. انتظار می‌رود در فاز دوم با ترکیب  بررسی‌های نظری، مدل‌سازی‌ها و نتایج آزمایشگاهی پیشرفت قابل‌توجهی در مسیر عملی کردن این طرح مفهومی و نزدیک شدن آن به فناوری عملیاتی ایجاد شود.

فاز دوم این طرح مفهومی در برنامه مفاهیم نوآورانه پیشرفته ناسا (NASA Innovative Advanced Concepts به‌اختصار NIAC) در سال ۲۰۱۹ انتخاب شده است. برنامه مفاهیم نوآورانه پیشرفته ناسا ایده‌هایی را که با ارائه مفاهیم کاملا جدید دیدگاه‌های نوینی برای مأموریت‌های آینده ناسا فراهم می‌کنند پرورش می‌دهد. سالیانه چندین طرح ارائه‌شده به این برنامه برگزیده می‌شوند و حمایت‌هایی به آن‌ها تعلق می‌گیرد. حمایت مالی برای فاز نخست طرح‌ها ۱۲۵ هزار دلار و مدت اجرای آن‌ها ۹ ماه است. طرح‌ها پس از پایان فاز نخست می‌توانند برای دریافت حمایت در فاز دوم نیز درخواست کنند که ناسا آن را بررسی خواهد کرد. در صورت انتخاب برای فاز دوم، حمایتی به مبلغ ۵۰۰ هزار دلار به طرح تعلق می‌گیرد. مدت اجرای فاز دوم طرح‌ها دو سال است.

منبع: nasa

فناوری‌های نوین | کاوش‌های فضایی |

نظر شما
اخبار مرتبط

طرحی مفهومی برای کاوش دوردست‌های منظومه شمسی با ماهواره‌های کوچک و ارزان

1398/06/27
پژوهشگران آزمایشگاه پیشرانش جت (Jet Propulsion Laboratory) وابسته به سازمان ناسا (NASA) طرح مفهومی نوینی برای کاوش دوردست‌های منظومه شمسی ارائه کرده‌اند که از تاسواره‌ها الهام گرفته شده...

طرحی مفهومی برای کاوشگرهای فضایی فوق سبک با پیشرانش اتمی الکتریکی

1398/07/03
پژوهشگران شرکت آمریکایی هاو اینداستریز (Howe Industries) طرحی مفهومی برای کاوشگرهای فضایی فوق سبک با پیشرانش اتمی الکتریکی به سازمان ناسا (NASA) ارائه کرده‌اند که می‌توانند برای کاوش اهداف...

پربازدیدکننده ترین خبر

آماده‌سازی تلسکوپ هابل برای انجام اولین مأموریت خود در سال ۱۹۹۳

ناسا تصویری از آماده‌سازی تلسکوپ فضایی هابل (Hubble) برای انجام اولین مأموریت در فضا را منتشر کرد. در سال ۱۹۹۳ فضانوردانی که سوار بر فضاپیمای اِندِور (Endeavour) بودند، از بازوی روباتیک این فضاپیما برای دستیابی و گرفتن تلسکوپ هابل استفاده کردند تا این تلسکوپ را برای اولین مأموریت سرویس‌دهی خود آماده کنند.