نشر الأقمار الصناعية الصغيرة من المحطة الفضائية الدولية Deploying Small Satellites From ISS

.

تتطلب الأقمار الصناعية التقليدية أنظمة معقدة وغالباً ما تتطلب مركبة إطلاق مخصصة لتجد طريقها إلى المدار. ومع ذلك ، ببعض المساعدة من محطة الفضاء الدولية ISS ، ستعمل فئة جديدة من الأقمار الصناعية الصغيرة على تغيير طريقة و كيفية الإطلاق التقنيات الجديدة إلي الفضاء. تقنية أقمار الكيوب سات CubeSats ، الصغيرة ، ذات الفئة الأقل من 50 سنتيمتراً ومعظم هذا النوع من الأقمار الصناعية المكعبة من الفئة ذات 10 سنتيمترات (4 بوصة) ، تتميز بطريقة بديلة للنشر. يتم نشر بعضها في المدار من المحطة الفضائية باستخدام ذراع آلية Robotic Arm. يتم نقل الأقمار الصناعية إلى المحطة في أكياس ذات جوانب لينة soft-Sided Bags عن طريق سفن الشحن مثل مركبة نقل H-II اليابانية (HTV). وبعد ذلك في وقت مناسب لاحقا ، يتم إخراج الأقمار الصناعية من مقصورة المحطة Station’s Cabin ، ويقوم الذراع التحكم الروبوتي الياباني RMS لوحدة التجارب اليابانية JEM وتعرف المنظومة كلها بالاختصار JEMRMS بتوجيه الأقمار الصناعية إلي مداراتها المخطط لها وإطلاقها. قامت JAXA بتطوير JEM Small Satellite Orbital Deployer ، وهو نظام قذف للأقمار الصناعية الصغيرة.

.

  • قمر محمول Piggyback Satellite : هو قمر صغير يتم حمله علي متن صاروخ إطلاق كحمولة إضافية بجانب حمولة رئيسية.

 

  • ساتل محمول Piggyback Satellite .

 

  • إطلاق قمر محمول إضافي – إطلاق حمولة إضافية Piggy – Back Launch .

 

  • يجب على أي قمر صناعي اجتياز اختبارات البيئة الفضائية Space Environment Tests عند إطلاقه علي متن صاروخ.

 

في الماضي ، تم إطلاق أقمار صناعية من فئة معينة علي متن صواريخ كأقمار محمولة Piggyback Satellites. وعندما يتمكن صاروخ من حمل وزن إضافي بخلاف قمره الصناعي الرئيسي ، تُمنح مقاعد علي متنه لبعض الأقمار الصغيرة ليتم دفعها في مدارها بعد نشر القمر الصناعي الرئيسي بنجاح. تشمل مزايا إطلاق الأقمار الصناعية من المحطة الفضائية بواسطة الذراع الآلية Robotic Arm مقارنةً بحمله على صاروخ كـ “قمر محمول Piggyback Satellite” توفر خيار اختيار أفضل توقيت لحقن القمر الصناعي الصغير في المدار دون التأثير على توقيت القمر الصناعي الرئيسي. مع توفر مساحة محدودة للأقمار الصناعية الصغيرة لتكون كـ Piggyback على الصواريخ ، توفر المحطة الفضائية ميزة إضافية تتمثل في القيام برحلات منتظمة لإعادة شحن البضائع إلي المحطة مما يتيح للأقمار الصغيرة السفر إليها بسهولة أكبر.

 

يجب على أي قمر صناعي اجتياز اختبارات البيئة الفضائية Space Environment Tests للتأكد من أن القمر الصناعي سوف ينجو من البيئة القاسية أثناء الإطلاق و أثناء فترة تشغيله في الفضاء. من بين هذه الاختبارات ، اختبار الاهتزاز Vibration Test الذي يحاكي الاهتزازات التي يواجهها القمر أثناء الإطلاق ، حيث يعرَّض القمر الصناعي لمستوى عنيف من الإضطراب. الأقمار الصناعية فئة Piggyback مطلوب لها اجتياز هذا الاختبار لأنها مثبتة في نفس منطقة تثبيت القمر الصناعي الرئيسي. على عكس ذلك ، يتم تسليم الأقمار الصناعية التي يتم نشرها من المحطة الفضائية بواسطة سفينة فضائية للبضائع Cargo Spacecraft ، حيث يتم الاحتفاظ بها في كيس ناعم Soft Bag ويتم تخزينها في مواد تغليف ، وبالتالي يكون مستوى الاهتزاز الذي تتعرض له أثناء الإطلاق إلى المحطة الفضائية هو أقل من المستوى الذي تتعرض له الأقمار الصناعية فئة Piggyback.

 

يمكن أن يتسبب تخفيف حالة الاهتزاز في تغيير اللعبة بالنسبة لمطوري الأقمار الصناعية الصغيرة لأن بعض المطورين ، مثل طلاب الجامعات ، لا يستطيعون تحمل تكاليف استخدام الأجزاء الكهربائية باهظة الثمن وذات تصنيف فضائي Aerospace-Rated لاجتياز اختبار الاهتزاز Vibration Test.

 

هناك فائدة إضافية لنشر المحطة الفضائية لـكيوب سات CubeSats وهي أنه بعد إطلاق الكيوب سات CubeSats إلى الفضاء ، يمكن لرواد الفضاء على متن المحطة المدارية إجراء اختبارات الجودة Quality Checks على أجهزة القمر لضمان عدم تلف الأقمار الصناعية الصغيرة قبل نشرها في الفضاء. تتمثل إحدى صعوبات تطوير الأقمار الصناعية ذات التحليق الحر Free-Flying Satellites في أنه بمجرد إطلاقها ، فمن غير المؤكد ما إذا كان القمر الصناعي لا يزال في حالة عمل جيدة بعد المرور باهتزاز الإطلاق. في طريقة النشر بالمحطة الفضائية ، لا تزال هناك فرصة للتحقق من عمل أنظمة الأقمار الصناعية والتدخل قبل نشرها. يمكن أن يسمح ذلك للمصممين باختيار الأجزاء الكهربائية دون الحاجة لأن تكون ذات تصنيف فضائي كما هو معتاد ، مما يساهم في تخفيض التكلفة الإجمالية للتصنيع وتسريع التكنولوجيا الجديدة المؤهلة للفضاء.

 

من أجل إطلاق قمر صناعي صغير في المدار باستخدام وحدة JEMRMS ، تقوم أولاً مركبة الشحن الفضائية لإمداد البضائع ، مثل مركبة HTV ، بتسليم القمر الصناعي في حقيبة نقل البضائع Cargo Transfer Bag. ويتم تخزين الأقمار الصناعية في حقائب نقل البضائع Cargo Transfer Bags في مقصورة المحطة الفضائية حتى يحين وقت النشر Deployment. بعد الفحص Checkout النهائي للأقمار الصناعية ، يقوم الطاقم بتثبيت القمر الصناعي الصغير في وحدة نشر الأقمار الصناعية الصغيرة JEM Small Satellite Orbital Deployer ووضعه على طاولة قفل الهواء JEM airlock. بعد ذلك ، وبعد إغلاق قفل الهواء Airlock ، يتم فتحه للسماح للطاولة بالخروج من مقصورة المحطة الفضائية. يقترب نظام JEMRMS من الطاولة ويمكسك بجهاز حقن القمر الصناعي Satellite Ejector. بعد ذلك ، تقوم وحدة JEMRMS بنقل القمر الصناعي في جهاز الحقن إلى موضعه لنشره في المدار. تتخذ وحدة JEMRMS الوضعية المناسبة لتوجيه القمر إلى مداره. وأخيرًا ، يقوم المشغلون الأرضيون Ground Operators بإرسال الأمر إلى جهاز الحقن Ejector لإطلاق القمر الصناعي.

 

باختصار ، إدخال هذه الطريقة الجديدة لحقن الأقمار الصناعية باستخدام مرفق JEM يحقق مزايا توفير المزيد من الفرص المتكررة لنشر الأقمار الصناعية الصغيرة في مدار أرضي منخفض LEO ، وإزالة عقبة اجتياز اختبار الاهتزاز ، وتوفير الفرصة لإجراء فحص نهائي Final Checkout للقمر الصناعي قبل إدخاله في المدار.

 

نتيجة لاستخدام المحطة الفضائية ، زاد المطورون المحتملون للأقمار الصناعية الصغيرة من استخدامهم لوحدة الحقن الخاصة بالمحطة الفضائية ، كما أن الجامعات والشركات وغيرها من مستخدمي الفضاء غير التقليديين يمكنهم الوصول إلى الفضاء بأسعار معقولة.

.

للمزيد ولتحميل المقالة في صورة ملف PDF : من هـنـا

.

المصادر

*

اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوكو 

***************************************************************

 

handwave-yellow

مواضيع ذات صلة

 .

الصفحة الرئيسية لمقالات الفضاء

 

ما الذي جعل الأقمار الصناعية ذات المدار الأرضي المنخفض LEO Satellites هي سباق جديدا في الفضاء ؟

كيف يمكن رؤية الأقمار الصناعية في السماء؟

القمر الصناعي المصري طيبة 1 TIBA

.

handwave-yellow

Share this...شارك المقالة
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on LinkedIn
Linkedin

**************************************

ملاحظة

  • إذا كان لديك مقالة تريد نشرها أو لديك تعديل أو اقتراح جيد ، فمن فضلك سجل اقتراحك في تعليق علي الموضوع .
  • أو راسلنا علي البريد التالي لنشر مقال خاص بك : info@inst-sim.com

مكتبة محاكاة الأجهزة


أترك تعليق