لقد اعتدنا على نهج "الحرفة الكبيرة" لاستكشاف نظامنا الشمسي. تحقيقات مثل فوييجرز ، والبحارة ، والرواد ، كتبت مكانها في تاريخ استكشاف الفضاء. وتقوم مهمات مثل كاسيني وجونو بهذا العمل. لكن التقدم التكنولوجي يعني أن Nanosats و Cubesats قد يكتبان الفصل التالي في استكشاف نظامنا الشمسي.
نانوساتس ومكعبات مختلفة عن مجسات الماضي. إنها أصغر وأرخص بكثير ، وتوفر بعض المرونة في نهجنا لاستكشاف النظام الشمسي. النانوسات يعرف بأنه قمر صناعي بكتلة تتراوح بين 1 و 10 كغ. يتكون CubeSat من مكعبات متعددة بحجم 10 سم تقريبًا (10 سم × 10 سم × 11.35 سم). معًا ، يبشران بالوعد بالتوسع السريع في فهمنا للنظام الشمسي بطريقة أكثر مرونة.
تعمل وكالة ناسا على الأقمار الصناعية الأصغر لبضع سنوات ، وبدأ العمل يؤتي ثماره. تتنبأ مجموعة من العلماء في مختبر الدفع النفاث بأنه بحلول عام 2020 سيكون هناك 10 مكعبات عميقة في الفضاء تستكشف نظامنا الشمسي ، وبحلول عام 2030 سيكون هناك 100 منهم. تقوم وكالة ناسا ، كالمعتاد ، بتطوير تقنيات NanoSat و CubeSat ، ولكن أيضًا شركات خاصة مثل Clyde Space في اسكتلندا.
Clyde Space من Clyde Space على Vimeo.
قامت وكالة ناسا ببناء اثنين من الكواكب NanoSpacecraft Pathfinder في البيئة ذات الصلة (INSPIRE) CubeSats ليتم إطلاقها في عام 2017. وستعرض ناسا ما تسميه ناسا "القدرة الثورية لـ CubeSats في الفضاء العميق". سيتم وضعهم في مدار هروب الأرض لإظهار قدرتهم على تحمل قسوة الفضاء ، ويمكنهم العمل والتنقل والتواصل بشكل فعال.
على خطى INSPIRE ستكون CubeSats Mars Cube One (MarCO). سيظهر MarCO أحد أكثر الجوانب جاذبية لـ CubeSats و NanoSats: قدرتهما على ركوب رحلة بمهام أكبر وزيادة قدرات تلك المهام.
في عام 2018 ، تخطط ناسا لإرسال مركبة هبوط ثابتة إلى كوكب المريخ ، تسمى الاستكشاف الداخلي باستخدام التحقيقات السيزمية والجيوديسيا والنقل الحراري (InSight). سيكون MarCO CubeSats على طول الرحلة ، وسيعمل كمرحلات اتصالات ، على الرغم من أنها ليست ضرورية لنجاح المهمة. ستكون أول CubeSats يتم إرسالها إلى الفضاء البعيد.
إذن ما هي بعض الأهداف المحددة لهذه الفئة الجديدة من المجسات الصغيرة؟ تطبيقات NanoSats و CubeSats وفيرة.
من المحتمل أن يكون لدى بعثة Europa Clipper التابعة لوكالة ناسا ، والمخطط لها لعام 2020 ، CubeSats على طول الرحلة أثناء فحصها لظروف مواتية مدى الحياة. تعاقدت وكالة ناسا مع 10 معاهد أكاديمية لدراسة CubeSats من شأنها أن تسمح للبعثة بالاقتراب من سطح يوروبا المتجمد.
سيتم إطلاق مسبار الكويكب AIM التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في عام 2020 لدراسة نظام كويكب ثنائي يسمى نظام ديديموس. سوف تتكون AIM من المركبة الفضائية الرئيسية ، ومركب صغير ، واثنين من CubeSats على الأقل. ستعمل CubeSats كجزء من شبكة اتصالات الفضاء البعيد.
البيئة الصعبة من فينوس هي أيضًا عالم آخر حيث يمكن لـ CubeSats و NanoSats لعب دور بارز. تستخدم العديد من المهمات مساعدة الجاذبية من الزهرة أثناء توجهها إلى هدفها الرئيسي. الحجم الصغير لـ NanoSats يعني أنه يمكن إطلاق واحد أو أكثر منهم في الزهرة. يمنحنا الغلاف الجوي السميك في كوكب الزهرة فرصة لإظهار الالتقاط الجوي ووضع NanoSats في مدار حول كوكبنا المجاور. يمكن لهذه NanoSats أن تدرس الغلاف الجوي لفينوس وترسل النتائج إلى الأرض.
ولكن قد تكون NanoSWARM المقترحة هي أكثر العروض فعالية لقوة NanoSats حتى الآن. سيكون لدى مهمة NanoSWARM أسطول من الأقمار الصناعية الصغيرة المرسلة إلى القمر مع مجموعة محددة من الأهداف. على عكس المهام الأخرى ، حيث ستكون NanoSats و CubeSats جزءًا من مهمة تتمحور حول حمولات أكبر ، فإن NanoSWARM ستكون فقط أقمارًا صغيرة.
NanoSWARM هي مهمة التفكير المستقبلي التي هي حتى الآن مجرد مفهوم. سيكون أسطولًا من CubeSats يدور حول القمر ويعالج أسئلة حول المغناطيسية الكوكبية ، والمياه السطحية على الأجسام الخالية من الهواء ، والعوامل الجوية ، وفيزياء الغلاف المغناطيسي الصغير. سيستهدف NanoSWARM ميزات على القمر تسمى "الدوامات" ، وهي ميزات عالية البياض مرتبطة بحقول مغناطيسية قوية ومياه سطحية منخفضة. ستقوم NanoSWARM CubeSats بإجراء أول قياسات قريبة من السطح لتدفق الرياح الشمسية والمجالات المغناطيسية في الدوامات.
سيكون لدى NanoSWARM بنية مهمة يشار إليها باسم "الأم مع العديد من الأطفال". ستطلق السفينة الأم مجموعتين من CubeSats. سيتم إصدار مجموعة واحدة مع مسارات التأثير وستجمع بيانات عن المغناطيسية وتدفق البروتونات حتى التأثير. ستدور مجموعة ثانية القمر لقياس تدفقات النيوترونات. ستخبرنا نتائج NanoSWARM كثيرًا عن الجيوفيزياء والتوزيع المتطاير وفيزياء البلازما للأجسام الأخرى ، بما في ذلك الكواكب الأرضية والكويكبات.
يعرف عشاق الفضاء أن مجسات فوييجر كانت لديها طاقة حوسبة أقل من هواتفنا المحمولة. من المعروف أن الأجهزة الإلكترونية لدينا تصبح أصغر وأصغر. نحن نتحسن أيضًا في جميع التقنيات الأخرى اللازمة لـ CubeSats و NanoSats ، مثل البطاريات والمصفوفات الشمسية ودوافع الرش الكهربائي. مع استمرار هذا الاتجاه ، توقع أن تلعب السواتل النانوية والمكعبات دورًا أكبر وأكثر بروزًا في استكشاف الفضاء.
واستعد لـ NanoSTORM.
