في 30 يونيو 2020 م، أعلن مكتب تسجيل براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي US Patent and Trademark Office أنه منح وكالة ناسا NASA براءة اختراع جديدة لتصميمها سلسلة من المناورات المدارية.وهذه التقنية ليست مخصصة لسفن الفضاء الكبيرة التي تحمل رواد فضاء أو مركبات جوالة Rovers ، ولكن للمهام الأصغر حجماً والمحددة بميزانية منخفضة والمكلفة بمهمة علمية مفيدة.

 

وتم الإعلان عن ذلك لأول مرة عبر تغريدة من قبل محامٍ يُدعى جيف ستيك Jeff Steck.

 

NASA has patented a new route to the moon.
Patent No. 10696423 pic.twitter.com/qJM8ICU65g

— Jeff Steck (@GazEtc) August 27, 2020

.

وهنا ننقل المحتوي الذي تم ننشره علي موقع وكالة ناسا تحت عنوان “طريقة لنقل مركبة فضائية من مدار Geosynchronous Transfer Orbit إلى مدار قمري Lunar Orbit ” .

 

إطلاق المركبة الفضائية بطريقة مشاركة الركوب Rideshare في عملية إطلاق إلي المدار المتزامن مع الأرض GEO .

.

يسمح هذا الابتكار الجديد الخاص بمركز أبحاث أميس Ames Research Center للمركبات الفضائية بمشاركة الرحلات مع المركبات الفضائية الأكبر المتجهة إلى مدار أرضي متزامن مع الأرض (GEO). يتم إنزال المركبة الفضائية الثانوية إلي مدار النقل من المتزامن مع الأرض Geosynchronous Transfer Orbit (GTO) في أي وقت خلال اليوم أو العام وستدخل بعد ذلك المدار القمري ، دون أي قيود على ميل المدار القمري Lunar Orbit Inclination . يمكن أن تكون المركبة الفضائية الثانوية صغيرة نسبيًا ، حيث تُركب كحمولة ثانوية Secondary Payload مع مركبة فضائية أولية Primary Spacecraft أكبر. من المفترض أن تكون المركبة الفضائية الثانوية قابلة للتحكم بها (أي قابلة للمناورة Maneuverable).

.

فوائد Benefits

 

• يمكن لمركبة فضائية صغيرة نسبيًا وقابلة للمناورة أن تركب كحمولة ثانوية مع مركبة فضائية أولية أكبر مما يقلل من تكلفة الإطلاق.

 

• دخول المدار القمري مع إمكانية تحقيق أي ميل وحضيض قمري Perilune من نقطة أولية في مدار GTO .

 

• لا توجد قيود على وقت الإطلاق أو تاريخه No Restrictions On Launch Time Or Date .

 

• زيادة مرونة الإطلاق Increased Launch Flexibility .

 

• مدة أقصر للمهمة Shorter Mission Duration .

 

• تجانس التصميم Consistency of Design .

.

التطبيقات Applications

 

• استكشاف القمر Moon Exploration .

 

• إنشاء مدار قمري Establishing Lunar Orbit .

 

• رصد القمر Moon Observation .

 

• تعدين واستخراج الوقود النووي الهليوم 3 – Mining of Helium-3 nuclear fuel.

 

• قاعدة إطلاق للبعثات الفضائية Launch-base for space missions .

 

• تعدين العناصر الأرضية النادرة Mining of rare earth elements .

 

• جيولوجيا Geology .

 

• رسم الخرائط Mapping .

 

• الفلك Astronomy .

 

• الاتصالات الفضائية Space communication .

.

التقنية The Technology

 

يقدم الاختراع تصميمًا للمسار يمكن بموجبه إطلاق مركبة فضائية كحمولة ثانوية من مدار نقل من متزامن مع الأرض (GTO) ومن خلال سلسلة من المناورات للوصول إلى مدار القمر. يبدأ تحليل المسار بتحديد النطاقات المقبولة لارتفاع Altitude المدار القمري وقيم الميل Inclination . تشمل الميزات الفريدة لهذه الطريقة استخدام التحليق القريب من سطح القمر بالحافة الأمامية أو الخلفية Leading or Trailing Edge Lunar Flyby لتحقيق ميل في مستوي المدار القمري من مدار نقل من متزامن مع الأرض GTO و يتم إطلاق المركبة في أي وقت من اليوم. هذه التقنية قابلة للتطبيق علي المركبات الفضائية الثانوية التي تشترك في الركوب علي مركبة إطلاق للوصول إلى الفضاء مما يؤدي إلى انخفاض التكلفة بشكل كبير ، وبدون التحكم في ظروف الإطلاق Launch Conditions . تشمل المزايا الرئيسية لهذا التصميم مدة الإنتقال القصيرة نسبيًا (القصوى) إلى القمر (أقل من 3 أشهر ، أقل من نصف المدة المطلوبة للإنتقال عبر مسار الإنتقال ضعيف الاستقرار بين الشمس والأرض Sun-Earth Weak-Stability Boundary Transfer) ، وبساطة وانسجام التصميم (مرة أخرى مقارنة بمسار الإنتقال ضعيف الاستقرار بين الشمس والأرض Sun-Earth Weak-Stability Boundary Transfer). م(1)

.

لماذا تقوم ناسا بتسجيل براءات الاختراع وترخيص طرق الوصول إلى القمر

قد يبدو من الغريب الحصول على براءة اختراع للسفر إلى القمر ، لكن جاك بيرنز Jack Burns (عالم الفيزياء الفلكية في جامعة كولورادو بولدر University of Colorado Boulder وقائد مهمة Dapper التابعة لناسا) قال لموقع بيزنس إنسايدر Business Insider إنه لا يختلف حقًا عن أي اختراع آخر. وقال: “إنه ابتكار نتج عن إجراء نمذجة عددية Numerical Modelling لمسارات الكواكب ، لذا فهي ملكية فكرية”.

 

و قال دان لوكني Dan Lockney ، المدير التنفيذي في ناسا ، لـ IPWatchdog في عام 2018 م : “تراخيص الاختراعات و براءات الاختراع لناسا تهدف لتحقيق “أوسع توزيع” للتكنولوجيا.

 

وقالت كلير سكيلي Clare Skelly ، ممثلة ناسا والمتحدثة الإعلامية ، لموقع بيزنس إنسايدر في رسالة بالبريد الإلكتروني: “إن تأمين براءات الاختراع وترخيص التقنيات هو أسلوب تستخدمه وكالة ناسا والوكالات الحكومية الأخرى لضمان الوصول إلى الابتكارات التي تمولها الحكومة”.

 

وتدفع الوكالة ما يصل إلى 50 ألف دولار أمريكي لترخيص براءات الاختراع الخاصة بها ، ولكنها تطلب عادةً ما بين 5000 إلى 10000 دولار أمريكي ، بالإضافة إلى الإتاوات. ويقول موقع الترخيص التابع للوكالة: “تسعى ناسا من خلال الرسوم الأولية إلى استرداد بعض استثماراتها في تسجيل براءات الاختراع وتكاليف الصيانة”.

 

بمعنى آخر: إن القيام بالعمل الشاق للحصول على براءات الاختراع ثم فرض حد أدنى من الرسوم لاستخدامها هو ممارسة رسمية ومتوافقة مع الصناعة لنشر ثمار موظفي ناسا.

 

بشكل غير رسمي ، تمنع خطة ناسا أيضًا الشركات الخاصة والدول الأجنبية من تخزين التقنيات الفضائية بتكلفة باهظة ، وهذا يساعد في تعزيز البعثات الأمريكية والتعاون الدولي. (تقوم الوكالة أحيانًا بإصدار براءات الاختراع للملك العام).

 

قال بيرنز Burns إنه لا يعتقد أن ناسا “ستجني أي أموال” من براءة اختراع المسار الجديد ، لأنها غالبًا ما تكون مسألة حفظ سجلات تاريخية. إنها مجرد علامة تشير إلى أن هذه كانت ملكيتك الفكرية – لقد فعلت ذلك ، وكنت أنت منشئها – لذلك على الأقل عندما يستخدمها الناس ، فإنهم يمنحون الفضل”. (3)

.

المصادر

1- Method for Transferring a Spacecraft from Geosynchronous Transfer Orbit to Lunar Orbit – NASA

2- Method for Transferring a Spacecraft from Geosynchronous Transfer Orbit to Lunar Orbit – NASA – Pdf Fact Sheet

3- NASA Discovered a Faster, Cheaper Way of Getting to The Moon… And Patented It – Sciencealert

*