طراحی فضاپیمای جدید ناسا به پایان رسید

ایران اکازیون:ماموریت سایکی(Psyche) ناسا قرار است یک سیارک فلزی-سنگی به نام “سایکی” را مورد کاوش قرار دهد. طبق برنامه، این فضاپیما در ماه آگوست ۲۰۲۲ به فضا پرتاب خواهد شد.

به گزارش بیگ بنگ، در حال حاضر این عملیات از مرحلۀ برنامه‌ریزی و طراحی گذر کرده و به مرحله ساخت سخت‌افزار رسیده است. این سفر فضایی از کمربند سیارکی اصلی بین مریخ و مشتری به انجام خواهد رسید. به مانند همه ماموریت‌های ناسا، کارهای اولیه بر روی سایکی با ترسیم نگاره‌های دیجیتال آغاز شد. سپس نوبت به ساخت مدل‌های مهندسی رسید؛ این مدل‌ها آزمایش شدند تا تایید شود سیستم‌ها در فضا می‌توانند به خوبی کارهایشان را انجام دهند. در این فرایند، فضاپیما وارد فاز عملیاتی شده، داده‎های علمی جمع‌آوری شد و اطلاعات به زمین مخابره می‌شود.

تیم محققان و کارشناسان نیز به مراحل کلیدیِ کار رسیده‌اند؛ یعنی بررسی طراحی. ناسا در این مرحله به بررسی طراحی همۀ سیستم‌های پروژه می‌پردازد، مِن جمله دستگاه‌ها، ابزارهای علمی و کلیه سیستم‌های فرعی مهندسی فضاپیما. در این فرایند، مواردی نظیر مخابره اطلاعات، پیشرانش، رایانۀ پرواز و توان بررسی می‌شوند. “لیندی الکینز تانتون”، سرپرست ارشد ماموریت سایکی گفت: «این یکی از حساس‌ترین و مهم‌ترین مراحلی است که در کل چرخۀ ساخت فضاپیما می‌تواند به انجام برسد. ما چالش‌های بزرگی را در این مسیر پشت سر گذاشته‌ایم، اما هنوز به پایان کار نرسیده‌ایم. کماکان با قدرت به کارمان ادامه می‌دهیم.»

کاوش اجرام فلزی-سنگی

مهندسان و دانشمندانی که در این ماموریت فعالیت می‌کنند، می‌خواهند به این موضوع پی‌ببرند که سیارک سایکی از چه چیزی ساخته شده است. سایکی یکی از هیجان‌انگیزترین اهداف در کمربند سیارک‌ها به شمار می‌رود. دانشمندان بر این باورند که برخلاف بیشتر سیارک‌های دیگر که جنس‌شان از سنگ یا یخ است، سایکی عمدتاً از آهن و نیکل تشکیل شده است، یعنی شبیه به هسته سیاره زمین. پس انتظار می‌رود این سیارک لایه‌های بیرونی خود را از دست داده باشد. چون این امکان برای ما وجود ندارد که هسته زمین را از نزدیک مورد بررسی و مشاهده قرار دهیم، بررسیِ سیارک سایکی می‌تواند بینش‌های ارزشمندی دربارۀ چگونگی ایجاد سیاره زمین و سیاره‌های دیگر در اختیارمان بگذارد.

به همین منظور، فضاپیمای سایکی از یک ابزار مغناطیس‌سنج برای اندازه‌گیریِ میدان مغناطیسی این سیارک استفاده خواهد کرد. از یک دوربین عکاسی چندطیفی برای تهیۀ عکس از بخش سطح استفاده خواهد شد. همچنین از این دوربین برای کسب داده‌هایی در خصوص ترکیب و توپوگرافیِ سایکی استفاده خواهد شد. ابزارهای طیف‌سنجی به تجزیه و تحلیل نوترون‌ها و پرتوهای گامایی خواهند پرداخت که از بخش سطح نشات می‌گیرند. هدف از این کار، پی‌بردن به عناصری است که خود سیارک را تشکیل می‌دهند.

محققانِ تیم به ساخت نمونه‌های اولیه و مدل‌های مهندسی از دستگاه‌ها و ابزارهای علمی پرداختند. آنها سیستم‌های فرعی مهندسی این فضاپیما را هم در قالب نمونه‌های اولیه ساختند. این مدل‌ها در مقایسه با مدل‌هایی که روی فضاپیما تعبیه خواهند شد، با مواد ارزان‌تری ساخته شده‌اند. لذا قبل از اینکه سخت‌افزار اصلی پرواز ساخته شود، امکانِ بررسی و تحلیل کامل همۀ موارد وجود خواهد داشت. “تانتون” در ادامه افزود: «این کار مستلزم توجه به تمامی جزئیات است؛ باید به طور کامل نسبت به این موضوع آگاه باشیم که تک تکِ اجزای فضاپیما در کنار یکدیگر به خوبی عمل کنند. باید از این مسئله به خوبی اطمینان حاصل کرد تا زحمات علمی‌مان هدر نرود. باید کار را به گونه‌ای پیش ببریم که این فضاپیما سرانجام بتواند داده‌ها را جمع‌آوری و به زمین مخابره کند. این کار فوق‌العاده پیچیده است و دشواری‌های زیادی را به همراه دارد.»

ساخت فضاپیما

حال که فرایند ساخت سخت‌افزارهای فضاپیمای سایکی با سرعت تمام در حال پیشروی است، فرصتی برای هدر دادن زمان نداریم. مونتاژ و آزمایش کل فضاپیما در ماه فوریه ۲۰۲۱ آغاز خواهد شد. باید همۀ دستگاه‌ها و ابزارهای این فضاپیما تا ماه آوریل ۲۰۲۱ به اتاق پاکسازی اصلی پیش‌رانش جت ناسا تحویل داده شود. بدنۀ اصلی این فضاپیما که شاسی پیشران الکتریکی خورشیدی یا به اختصار SEP نامگذاری شده است، در حال حاضر مراحل ساخت ِ خود را در مرکز فناوری‌های Maxar Technologies در پالو آلتوی کالیفرنیا می‌گذراند. مهندسان با رعایت پروتکل‌های بهداشتی و فاصله‌گذاری اجتماعی به منظور پیشگیری از انتقال بیماری کووید-۱۹، در تلاش هستند تا مخازن پیشران را وصل کنند. در ماه فوریه ۲۰۲۱، Maxar Technologies شاسیی SEP را به پیش‌رانش جت ناسا در شمال کالیفرنیا تحویل خواهد داد.

همگی امیدواریم مراحل آزمایش نیز به موفقیت به انجام برسد. مهندسان سایکی پروتکل‌های بهداشتی را به طور تمام و کمال رعایت می‌کنند و خود را ملزم به رعایت فاصله‌گذاری فاصله اجتماعی می‌دانند تا از پیشگیری ویروس کرونا جلوگیری نمایند. تعدادی از مهندسان نیز مجبور هستند بخشی از کارهای ضروری را با دست انجام دهند؛ آنها مشغول ساخت و آزمایش بخش‌های الکترونیکی هستند، اما در عین حال از پروتکل‌های بهداشتی به خوبی تبعیت می‌کنند. بقیه اعضای تیم پیش‌رانش جت ناسا مشغول دورکاری هستند. رایانه پرواز سایکی در مرکز پیش‌رانش جت ناسا ساخته خواهد شد؛ که مغز فضاپیما به شمار می‌رود. مهندسان قبل از اینکه قطعات را کنار یکدیگر تعبیه کنند، همه آنها را یکی یکی مورد آزمایش دقیق قرار می‌دهند.

مدیر پروژه سایکی «هنری استون» بیان کرد: «یکی از چیزهایی که همواره مایه مباهات ما در این پروژه می‌شود این است که سخت‌افزارهای ساخته شده توسط مهندسان ما از اطمینان بسیار بالایی بهره می‌برند. سیستم یکپارچه‌ای که ما طراحی کرده‌ایم، به قدری ظریف و پیچیده است که موجب شگفتی می‌شود. باید قبل از پرتاب فضاپیما، همه اشکالات را برطرف کنیم، چرا که پس از پرتاب، این امکان وجود نخواهد داشت.»

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: scitechdaily.com