دانلود مستند فضایی با زیر نویس فارسی

پوشش مداوم و تقریباً کامل زمین توسط منظومه‌های ماهواره‌ای کوچک در مدار لئو

0
زمان مطالعه: 3 دقیقه

برای اینکه ماهواره‌ها قادر باشند بر هر‌نقطه‌ای از زمین آن هم به صورت دائمی و ۲۴ ساعته نظارت کنند حداقل تعداد مشخصی از آن‌ها در فضا مورد نیاز است. ضمن آنکه لازم است که این ماهواره‌ها با وجود نیروهای مختلف در فضا از جمله میدان گرانش زمین، نیروی کشش خورشید و ماه و فشار ناشی از تابش خورشیدی، در مدار پایدار بمانند.

اکنون محققان موفق به یافتن ترکیبی صحیح و مناسب از عوامل به‌منظور تحقق امکان ایجاد منظومه‌ای متشکل از چهار ماهواره در مدارهای پایینی زمین شده‌اند؛ ترکیبی که می‌تواند با فراهم‌آوری پوششی تقریباً کامل و مداوم از زمین، باعث پیشرفت در زمینه‌های ارتباطات ماهواره‌ای، ناوبری ماهواره‌ای و سنجش از دور گردد. 

گفتنی است طرح مذکور ابتدا در اواسط دهه ۱۹۸۰ توسط محققی به‌نام جان دریم (John Draim) مطرح گردید که البته در آن زمان میزان نیروی پیشران مورد نیاز برای نگه داشتن ماهواره‌ها در مدار و همچنین هزینه‌های زیاد، عملیاتی کردن آن را غیرممکن ساخت. نقطه قابل‌توجه در طرحی که به‌تازگی ارائه شده این است که ماهواره‌ها قادرند در مدار لئو (مدارهای نزدیک به زمین) میزان پوشش بسیار بالایی را فراهم آورند که از نظر اقتصادی می‌تواند هزینه‌ها را تا حد زیادی کاهش دهد.

این ترکیب جدید طی یک همکاری علمی به رهبری پاتریک رید (Patrick Reed)، استاد دانشگاه کرنل (Cornell University) آمریکا، ارائه شده و در آن محققان در یک طرح هوشمندانه، نیروهایی را که معمولاً باعث تضعیف کارآیی ماهواره‌ها می‌شوند، به نفع آن‌ها به‌کار گرفته‌اند. 

مطابق اظهارات پاتریک، در این طرح اپراتورهای ماهواره‌ای به مشکلاتی که ماهواره‌ها گاهاً در پوشش برخی مناطق با آن مواجه می‌شوند، برنمی‌خورند. پاتریک می‌گوید: «ممکن است مأموریتی وجود داشته باشد که شما در آن به پوشش تمام نقاط کره زمین احتیاج دارید. در چنین مواردی فقط می‌بایست از ماهواره‌های بیشتر یا حسگرهای شبکه‌ای و یا پلتفرم‌های ترکیبی استفاده نمود.»

در این طرح علاوه‌براینکه ماهواره‌ها به‌ نیروی پیشران کمتری نیاز دارند، می‌توانند در ارتفاعات بالاتری از سطح زمین به پرواز در‌آیند؛ همچنین طول عمر منظومه‌های ماهواره‌ای از ۵ سال به ۱۵ سال افزایش می‌یابد. البته شاید نقطه عطف این طرح مقرون‌به‌صرفه بودن آن باشد و از این جهت برای کشورهایی که فاقد منابع مالی لازم برای ایجاد منظومه‌های ماهواره‌ای بزرگ هستند و درعین‌حال به‌دنبال برخورداری از پوشش کامل و مداوم جهانی می‌باشند، بسیار مطلوب به نظر می‌رسد.

ابزارهای محاسباتی جدیدی که پاتریک توسعه داده، مبتنی بر هوش مصنوعی بوده و برای پایش مشکلات پرشماری که در قرارگیری و مدیریت ماهواره‌ها در مدار مطرح است، ایده‌آل می‌باشند. پاتریک که برای پیشبرد این پروژه با محققانی از شرکت آمریکایی ائرواسپیس (Aerospace Corporation) همکاری داشته، دانش الگوریتمی خود را با تخصص و توانایی‌های متخصصان این شرکت درآمیخت. این تیم به‌منظور بررسی صدها هزار مدار احتمالی، از اَبَررایانه بلو واترز (Blue Waters) دانشگاه ایلینوی (University of Illinois) آمریکا استفاده کرد. به‌گفته پاتریک، ارزش محاسبات انجام‌گرفته توسط بلوواترز طی زمان تقریباً یک ماه، به‌اندازه ۳۰۰ تا ۴۰۰ سال محاسبات اکتشافات بود. 

آن‌ها طرح‌های مختلف منظومه‌ای خود را به دو مدل رساندند؛ مدل‌هایی که ماهواره‌ها در آن می‌توانند برای یک دوره زمانی ۲۴ یا ۴۸ ساعته در مدار بچرخند و به‌ترتیب پوشش بیش از ۸۶ درصد و ۹۵ درصد از زمین را فراهم آورند. باوجود اینکه پوشش ۱۰۰ درصدی ایده‌آل‌تر به‌نظر می‌رسد، محققان این پژوهش دریافتند با قربانی کردن ۵ تا ۱۴ درصد از پوشش می‌توان از همان نیروهای گرانشی و خورشیدی، که معمولاً باعث کاهش عمر ماهواره و ایجاد مشکل در هدایت آن می‌شوند، انرژی به دست آورد؛ امری که در نهایت نتیجه بهتری را رقم می‌زند. گفتنی است در این طرح، در بدترین حالت، یک منطقه به‌مدت ۸۰ دقیقه بدون پوشش می‌ماند.

منبع spacedaily
با اشتراک گذاری مطلب از اسپاش حمایت کنید
https://espash.ir/?p=14788
مطالب پیشنهادی اسپاش
اشتراک در
اطلاع از
guest

0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها