اولین فضاپیمای بادبانی برای شکار سیارک های خطرناک! - وبلاگ برداری

به گزارش وبلاگ برداری، آژانس فضایی ایالات متحده، ناسا، قرار است به زودی فضاپیمای بدون سرنشین آرتمیس 1 را که یک فضاپیمای کوچک ویژه را درون خود جای داده، به فضا پرتاپ کند. این فضاپیمای کوچک که ابعادی به مقدار یک جعبه کفش دارد، NEA Scout است که قرار است برای اولین بار یک سیارک کوچک به مقدار یک اتوبوس را تعقیب کند.

به گزارش وبلاگ برداری، این اولین باری است که یک فضاپیما به طور اختصاصی قرار است سیارک های کوچک را که در اطراف زمین در حال حرکت هستند رصد کند. اما فضاپیمای NEA Scout ناسا از روشی بسیار خاص برای رسیدن به این سیارک بهره می برد؛ زیرا با باز کردن یک بادبان برای مهار تابش خورشیدی، نیروی محرکه لازم برای رسیدن به سیارک را بدست خواهد آورد که آن را به اولین ماموریت فضایی آژانس در نوع خود بدل خواهد نمود.

هدف این فضاپیما، 2020 GE، یک سیارک نزدیک به زمین (NEA) است که مقدار آن کمتر از 60 فوت (18 متر) است. سیارک های کوچکتر از 330 فوت (100 متر) قبلا هرگز از نزدیک کاوش نشده بودند. این فضاپیما از دوربین علمی خود برای مشاهده دقیق تر استفاده می نماید و مقدار، شکل، چرخش و ویژگی های سطح جسم را مقدار گیری می نماید و در عین حال در پی گرد و غبار و زباله هایی خواهد بود که ممکن است GE 2020 را احاطه نموده باشد.

از آنجایی که دوربین این فضاپیما دارای وضوح کمتر از 4 اینچ (10 سانتی متر) در هر پیکسل است، تیم علمی ماموریت قادر خواهد بود تعیین کند که آیا GE 2020 مانند یک تخته سنگ جامد است یا از سنگ های کوچکتر و گرد و غبار تشکیل شده است که در کنار هم قرار گرفته اند. جولی کاستیلو-روگز، محقق اصلی علمی این ماموریت در آزمایشگاه رانش جت ناسا در جنوب کالیفرنیا گفت: به لطف اکتشافات NEA ها به وسیله رصدخانه های مستقر در زمین، چندین هدف برای NEA Scout شناسایی شد که همگی در محدوده 16 تا 100 فوت (5 تا 30 متر) هستند. با این حال، GE 2020 کلاسی از سیارک ها را نشان می دهد که در حال حاضر اطلاعات کمی درباره آن داریم.

سیارک 2020 GE برای اولین بار در 12 مارس 2020 به وسیله تلسکوپ نقشه برداری آسمان کاتالینا دانشگاه آریزونا، به عنوان بخشی از پروژه جستجوی اشیاء نزدیک به زمین برای دفتر هماهنگی دفاع سیاره ای ناسا، مشاهده شد. فضاپیمای NEA Scout که تحت برنامه سیستم های اکتشافی پیشرفته ناسا به وسیله مرکز پرواز فضایی مارشال در هانتسویل، آلاباما و JPL پیشرفته، یک مأموریت نمایش علم و فناوری است که درک آژانس از NEA های کوچک را افزایش می دهد. این فضاپیمای کوچک بر روی موشک قدرتمند سیستم پرتاب فضایی (SLS) سوار خواهد شد تا اندکی پیش از مارس 2022 از مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا راهی مأموریت خود در فضا گردد.

این ماموریت به عنوان یک پیشاهنگ برای ماموریت های انسانی و روباتیک آینده عمل می نماید که قرار است بینش های مهم دفاع سیاره ای را در خصوص این کلاس از NEA به دست آورد. جولی کاستیلو-روگز می گوید: اگرچه سیارک های بزرگ از دیدگاه دفاع سیاره ای بیشترین نگرانی را دارند، اما اجرامی مانند GE 2020 به تعداد بسیار بیشتری در اطراف سیاره ما هستند که علیرغم مقدار کوچک ترشان می توانند برای سیاره ما خطرآفرین باشند. برای مثال، شهاب چلیابینسک به وسیله یک سیارک کوچکی به قطر حدود 65 فوت (20 متر) ایجاد شد. این شهاب سنگ در 15 فوریه 2013 بر فراز شهر روسیه منفجر شد و موجی ضربه ای ایجاد کرد که پنجره های سراسر شهر را شکست و بیش از 1600 نفر را مجروح کرد. این رخداد در واقع به وسیله همان کلاس NEA ها که در مقدار GE 2020 هستند، ایجاد شد.

کسب اطلاعات بیشتر در خصوص سیارک 2020 GE تنها بخشی از مأموریت NEA Scout است. برای چنین عملیاتی، این فضاپیما از فناوری بادبان خورشیدی برای حرکت در اعماق فضا استفاده خواهد نمود. وقتی فضاپیما پس از پرتاب از مشوک حامل خود رها شد، از بوم های آلیاژی فولاد ضد زنگ برای باز کردن بادبان خورشیدی استفاده می نماید که از یک بسته کوچک، بادبانی به مقدار یک زمین راکتبال یا 925 فوت مربع (86 متر مربع) خارج خواهد نمود. این بادبان آینه مانند که از آلومینیوم با روکش پلاستیکی نازک تر از موی انسان ساخته شده است، با بازتاب فوتون های خورشیدی، نیروی رانش ایجاد می نماید. بادبان بیشتر نیروی محرکه NEA Scout را تامین می نماید، اما رانشگر های کوچک گاز سرد با منبع محدود نیز به مانور ها و جهت گیری یاری می نمایند.

قبل از عملی کردن این ایده، یک پرسش بزرگ مطرح بود؛ آیا واقعاً می توانیم از یک فضاپیمای کوچک برای انجام مأموریت های فضایی عمیق و فراوری علم با هزینه کم استفاده کنیم؟ لس جانسون، محقق اصلی فناوری این ماموریت گفت. این یک چالش بزرگ بود. برای مأموریت های تعیین سازی سیارک ها، فضای کافی برای قرار دادن سیستم های رانش بزرگ و سوخت مورد احتیاج، وجود ندارد. اما نور خورشید به عنوان یک منبع انرژی پایدار وجود دارد؛ بنابراین یک فضاپیمای کوچک مجهز به بادبان خورشیدی بزرگ در نهایت می تواند مایل ها مسافت را در ثانیه طی کند. به گفته جانسون، بادبان های خورشیدی یک سیستم پیشرانه با کارایی بالا را برای فضاپیما های کم جرم و کم حجم فراهم می نمایند. NEA Scout با واژگونی و کج کردن بادبان خود زاویه تابش نور خورشید را تغییر دهد تا اندازه رانش و جهت حرکت را تغییر می دهد. درست مشابه نحوه استفاده یک قایق از باد برای حرکت در دریا.

در سپتامبر 2023، سیارک 2020 GE به نزدیکی زمین خواهد رسید. در همین زمان NEA Scout با یاری گرانش ماه، سرعت کافی برای رسیدن به این سیارک را خواهد داشت. ناوبر های این ماموریت در زمین، راستا NEA Scout را تا یک مایلی سیارک راهنمایی خواهند کرد. جولی کاستیلو-روگز می گوید: در این زمان، 2020 GE با سرعت نسبی کمتر از 100 فوت (30 متر) در ثانیه، احتمالاً کندترین پرواز سیارکی خود را خواهد داشت. این چند ساعت به ما فرصت می دهد تا دانش ارزشمندی را جمع آوری کنیم و به ما امکان می دهد تا ببینیم سیارک های این کلاس از نزدیک چه شکلی هستند.

NEA Scout بعلاوه زمینه را برای استفاده از بادبان های خورشیدی آینده فراهم می نماید. سیستم بادبان های خورشیدی پیشرفته ناسا زمینه را برای استفاده از فضاپیما های کوچکتر و کم هزینه تر فراهم می نماید. پس از این مأموریت، فضاپیمای Solar Cruiser نیز در برنامه پرتاب قرار می گیرد که یک فناوری بادبان خورشیدی به مساحت 18000 فوت مربع (نزدیک به 1700 متر مربع)، برای سفر به سمت خورشید در سال 2025 استفاده خواهد نمود. این مأموریت های ما را قادر می سازد تا آب و هوای فضا را بهتر نظارت کنیم و خطر های احتمالی برای سیاره زمین را زودتر از قبل شناسایی کنیم.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی-وبلاگ برداری