ناسا چگونه ماهواره‌های کهنه‌اش را تعمیر می‌کند؟ / ربات‌های فضایی ناجی می‌شوند
ماهواره‌های بدون خدمه‌ای که دور زمین و سیارات دیگر در منظومه شمسی می‌گردند، با سرعتی معادل هزاران مایل در ساعت حرکت می‌کنند و ماموریت‌های آنها از چند سال تا چند دهه طول می‌کشد. این ماهواره‌ها به صورت خودکار ماموریت‌شان را انجام می‌دهند اما اگر روزی قطعات آنها بشکند یا خراب شوند یا سوخت‌شان تمام شود، ناسا چگونه آنها را تعمیر می‌کند؟
نسترن صائبی، گروه علم و فناوری آنا، در کنفرانس Future Con که هفته پیش در واشنگتن برگزار شد، علوم پیشرفته با ایده‌های علمی- تخیلی و فرهنگ عامه گره خورد و نقطه گره آنها ربات‌های فضایی بود.
دانشمندان ناسا توضیح دادند که ربات‌هایی را طراحی کرده‌اند تا کارهای دقیقی که انجام آنها هم‌اکنون در فضا ناممکن است، انجام دهند؛ حتی اگر این کار سوخت‌رسانی به ماهواره‌ای باشد که با سرعت هزاران کیلومتر در ساعت در حال حرکت است.
ربات‌های فضایی در حوزه علمی-تخیلی پدیده‌های جدیدی نیستند و بسیاری از ماشین‌آلات امروزی وظایف علمی پیچیده‌ای را هم روی زمین و هم در فضا انجام می‌دهند؛ از جراحی نقص‌های چشم تا کمک به فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) در طول پیاده‌روی‌های فضایی‌شان. این ربات‌ها حتی به دنیاهای دیگر مثل سیاره مریخ راه پیدا کرده‌اند. کاوشگرهای رباتیک مریخ یعنی «آپورچونیتی» (به معنای فرصت) و «کیوریسیتی» (به معنای کنجکاوی) هم‌اکنون در حال انجام ماموریت‌های خود روی این سیاره سرخ هستند.
با این حال، مهندسان ناسا در کنفرانس Future Con از ربات فضایی جدیدی با نام «ریون» (Raven) رونمایی کردند که وظیفه تعمیر ماهواره‌های خودکار فضایی را در کنار ردیابی، مکان‌یابی و سوخت‌رسانی آنها را به عهده دارند. به گفته ناسا، این ربات فضایی در سال 2020 به فضا ارسال خواهد شد.
«ریون» سهچشم
ربات ریون شبیه به یک کلاغ سیاه سهچشم است که در سریال Game of Thrones وجود دارد. این چشم‌ها در واقع سنسورهایی هستند که در طول موج‌های مادون قرمز و مرئی و از طریق لیدار (تشخیص رادار از پالس‌های نور تولید شده توسط لیزر) اطلاعات را جمع‌آوری می‌کنند.
تصویر مفهومی از ردگیری یک ماهواره در حال حرکت به سوی ایستگاه فضایی بین‌المللی توسط ربات «ریون»
اخیرا ریون به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده شده بود تا اطلاعات مورد نیاز را جمع‌آوری کند. ریون با مشاهده وسایل نقلیه فضایی با کمک سه حسگرش، تشخیص می‌دهد که باید به آن بچسبد یا از آن دور شود. او اطلاعات ارزشمندی را در مورد نحوه حرکت فضاپیما جمع‌آوری کرده است که این اطلاعات کمک شایانی به دانشمندان ناسا برای مکان‌یابی و ردیابی ماهواره‌های سریع می‌کند.
بنجامین رید، مدیر ارشد بخش قابلیت‌های تعمیر ماهواره، از مرکز پرواز فضایی ناسا و راس هنری، مدیر پروژه بخش ریون ناسا در کنار نمونه اولیه ربات ریون
از زمانی که آمریکا برنامه فضایی خود را آغاز کرده است، حدود 5000 ماهواره طراحی شده‌اند و حدود 1400 تا از آنها هم‌اکنون در مدار زمین قرار گرفته‌اند. ولی فقط یکی از آنها برای سوخت‌گیری مجدد طراحی شده است.
بنجامین رید، مدیر ارشد بخش قابلیت‌های تعمیر ماهواره ناسا، می‌گوید: «طراحی ماهواره‌های کنونی و آینده برای خدمات در فضا بهتر عمل می‌کنند و خواهند کرد. اما پروژه مربوط به طراحی وان با نام «Restore-L» منجر به ساخت نسل جدیدی از ماهواره‌ها خواهد شد که به طرز چشمگیری طول عمر بالاتری دارند.
کار یک ربات فضایی هیچ وقت تمام نمی‌شود
رید می‌گوید: «اغلب ردیابی ماهواره‌ها آن هم در تاریکی مطلق فضا کار بسیار دشواری است زیرا آنها «بازتابنده نور» نیستند؛ به این معنا که نور را به منبع نور منعکس نمی‌کنند. به طور مثال، علائم راهنمایی رانندگی مربوط به «توقف» در جاده‌ها با موادی ساخته شده‌اند که نور را پراکنده می‌کنند و به همین دلیل شما می‌توانید آنها را در تاریکی شب هم ببینید. از تمام ماهواره‌هایی که هم‌اکنون در مدار هستند، فقط ایستگاه فضایی بین‌المللی و تلسکوپ فضایی هابل بازتابنده هستند و می‌توان آنها را به راحتی ردیابی کرد».
از نظر رید، پیدا کردن ماهواره تازه آغاز راه است. ماموریت سوخت‌گیری به گونه‌ای است که باید سوخت به فضاپیمای بسیار سریع نزدیک شود و این برای هر دوی این وسایل که هر دو در حال حرکت با سرعتی بالای 26 هزار و 393 کیلومتر در ساعت است، واقعا کار سخت و مستلزم دقت بالاست.
مرحله سوخت‌گیری ماهواره از طریق ربات فضایی
در پروژه Restore-L، دانشمندان در حال یافتن ترفندهای سوخت‌گیری هستند. رید در این مورد می‌گوید: «بازوهای رباتیک توسط اپراتورهایی در مریلند کنترل می‌شوند و می‌توانند از طریق یک سپر محافظ روی ماهواره، پوشش حرارتی را بردارند و پیچ‌های کلاهک محافظ و پمپ مربوط به سوخت را که هر آن در حال منفجر شدن است، باز کنند و بعد آنها را تعویض کنند.
هر زمان که این ماموریت سرویس‌دهی آماده شود، ناسا لشکری از روبات‌های سوخت‌گیری را راه نخواهد انداخت. بلکه به احتمال زیاد، فضاپیمایی را طراحی خواهد کرد که قابلیت سوخت‌گیری چندین ماهواره را با هم دارد.
آینده فضانوردی انسان‌ها
چالش‌های این پروژه قابل توجه است اما پیشرفت دانشمندان ناسا در دهه‌های اخیر را نیز نمی‌توان دست کم گرفت. نخستین ماموریت سرویس‌دهی فضایی برای تعمیر یک سپر خورشیدی آسیب‌دیده در Skylab در سال 1973 صورت گرفت و طی این 40 سال، شاهد طراحی، پرتاب و ارائه خدمات و تعمیر هابل و ایستگاه فضایی بین‌المللی هم توسط انسان و هم ربات بوده‌ایم. حال باید منتظر باشیم ببینیم که تا 40 سال آینده این پیشرفت‌ها چگونه خواهند بود و در نهایت ما انسان‌ها در کجای فضا سیر خواهیم کرد.
انتهای پیام/
