پژوهشگران دانشگاه توهوکو ژاپن موفق به توسعه یک سامانه نوین پیشرانش فضایی شده‌اند که می‌تواند بدون نیاز به تماس مستقیم، زباله‌های فضایی را از مدار زمین خارج کند. این فناوری که موتور پلاسمایی الکترودلس با خروجی دوطرفه نام گرفته، راهکاری تازه برای مقابله با معضل رو‌به‌افزایش بقایای ماهواره‌های غیرفعال و مراحل مصرف‌شده موشک‌ها ارائه می‌دهد.
به گزارش interesting engineering، هر قطعه از این زباله‌ها خطری بالقوه برای برخورد با ماهواره‌های فعال، ایستگاه‌های فضایی و سامانه‌های ناوبری محسوب می‌شود. کازونوری تاکاهاشی، دانشیار دانشگاه توهوکو، در بیانیه‌ای مطبوعاتی در تاریخ ۹ سپتامبر اعلام کرد: به دلیل حرکت کنترل‌نشده و سرعتی فراتر از گلوله، زباله‌های فضایی در حال گردش به دور زمین تهدیدی جدی برای افزایش خطر برخورد با ماهواره‌هایی هستند که از فعالیت پایدار انسان در فضا پشتیبانی می‌کنند.
روش‌های رایج پاکسازی مدار معمولاً متکی بر تماس مستقیم با زباله‌ها از جمله استفاده از بازو‌های رباتیک، تور یا طناب هستند که همواره خطر درگیرشدن با اجسام چرخان را در پی دارند. در سال‌های اخیر ایده استفاده از رانشگر‌های پلاسما برای کاهش سرعت زباله‌ها و سوزاندن آنها در جو زمین نیز مطرح شده، اما نیروی پس‌زنی پلاسما باعث دورشدن ماهواره پاکسازی از هدف می‌شد.
راهکار تاکاهاشی برای حل این مشکل استفاده همزمان از دو جت پلاسماست: یکی به سمت زباله برای کاهش سرعت آن، و دیگری در جهت مخالف برای خنثی‌سازی نیروی پس‌زنی. این طراحی تعادل رانشی را برقرار می‌کند و به ماهواره اجازه می‌دهد در موقعیت پایدار باقی بماند.
وی توضیح داد: این موتور با پرتاب پلاسما، نیروی کاهنده‌ای به جسم هدف وارد می‌کند و همزمان با خروج پرتو پلاسما در جهت مخالف از واردشدن نیروی بیش از حد به خود جلوگیری می‌کند.
بهبود عملکرد با میدان مغناطیسی کاسپ
پژوهشگران با افزودن میدان مغناطیسی ویژه موسوم به کاسپ (Cusp magnetic field) توانستند پلاسما را متمرکز کرده و نیروی کاهش‌دهنده را به‌طور چشمگیری افزایش دهند. نتایج آزمایش‌ها در شرایط خلا نشان داد این فناوری توانسته رانش را متعادل کند و نیروی ترمزی را سه برابر بیشتر از آزمایش‌های پیشین افزایش دهد.
از دیگر مزایای این سامانه، استفاده از گاز آرگون به عنوان پیشران است؛ عنصری که نسبت به سوخت‌های مرسوم هم ارزان‌تر و هم در دسترس‌تر است.
گامی مهم برای مقابله با سندرم کسسلر
طبق آمار هم‌اکنون بیش از ۱۴ هزار قطعه زباله در مدار نزدیک زمین شناورند. موتور جدید می‌تواند به‌ویژه برای حذف اجسام بزرگ‌تر به‌کار رود؛ چرا که برخورد این قطعات با ماهواره‌ها می‌تواند پدیده موسوم به سندرم کسسلر را رقم بزند؛ سناریوی زنجیره‌ای برخورد‌ها که ممکن است مدار پایین زمین را برای پرتاب‌های آینده غیرقابل استفاده سازد.
تاکاهاشی این دستاورد را پیشرفتی فناورانه و گامی بزرگ برای توسعه سامانه‌ای کارآمد و ایمن در پاکسازی زباله‌های فضایی توصیف کرد.
نتایج این تحقیق در تاریخ ۲۰ اوت ۲۰۲۵ در مجله Scientific Reports منتشر شده است.
انتهای پیام/
|
مطالب پیشنهادی از سراسر وب |
