اشترك في النشرة الأخبارية
اشترك
#253مايو 2022

دوران الفضاء تحت السيطرة

العودة إلى المحتويات

أعلنت شركة MOKB Mars (مكتب موسكو للتصميم التجريبي مارس) في نيسان/أبريل أنها قد انتهت من تصنيع المعدات الموجودة على متن القمر الاصطناعي الثاني للأرصاد الجوية Arktika-M. تنتمي الشركة إلى  روساتوم وتعمل في برامج الفضاء.

Arktika-M هو ثاني قمر اصطناعي لكوكبة أقمار اصطناعية جديدة ذات مدار إهليلجي عال (HEO). تم إطلاق أولها في شباط/فبراير 2021. يتم عرض صور الأرض التي تلتقطها بانتظام في تنبؤات الطقس على التلفزيون الروسي. ما يجعل الكوكبة الجديدة مميزة هو ميل مدارها الإهليلجي العالي، مما يسمح للأقمار الاصطناعية بتغطية كامل منطقة القطب الشمالي.

يقوم مكتب موسكو للتصميم التجريبي مارس (MOKB Mars) بتصميم وتصنيع وحدات التحكم ويشارك في الاختبارات الوظيفية. وتتحكم الخوارزميات المنتشرة في وحدات التحكم في دوران القمر الاصطناعي حول مركز الكتلة وتحديد أنماط تشغيله.

قام المهندسون بتكييف نظام التحكم الموجود على متن القمر الاصطناعي مع غيروسكوب جديد، وهم سيشاركون في الاختبارات القادمة وتركيب الجهاز على القمر الاصطناعي. ستكون الخطوة التالية هي إجراء اختبار أرضي شامل للقمر الاصطناعي المُجمَّع.

سيتم إطلاق Arktika-M الثاني في أواخر العام 2023. سيتلقى المركز الروسي للأرصاد الجوية الهيدرولوجية، بوجود قمرين اصطناعيين في المدار، معلومات متسقة حول أراضي منطقة القطب الشمالي الروسية وبحار المحيط المتجمد الشمالي. ستعمل هذه المعلومات على تحسين دقة التنبؤات الجوية القصيرة المدى ومساعدة العلماء على فهم عمليات الاحتباس الحراري العالمي بشكل أفضل. كما ستنقل الأقمار الاصطناعية الخاصة بالطقس إشارات نظام كوسباس- سارسات للبحث والإنقاذ.

من المبرمج إطلاق ما مجموعه ثلاثة أقمار اصطناعية بحلول العام 2025. ستوفر البيانات المأخوذة من كوكبة Arktika-M المكملة ببيانات من الأقمار الاصطناعية  Elektro-L تغطية شبه مستمرة (تغطية على فترات زمنية قصيرة) لأحوال الطقس في الوقت الفعلي في أي مكان من العالم.

ستوفر شركة MOKB Mars بعد الإطلاق خدمات صيانة للأقمار الاصطناعية طوال فترة خدمتها. أوضح فلاديمير سوكولوف، كبير الباحثين في MOKB Mars: “يغدو من الضروري في بعض الأحيان التحكم بتشغيل الأنظمة والبرامج الموجودة على متن القمر من الأرض. إن الموقف الأكثر شيوعًا هو عندما تتسبب التوهجات الشمسية في حدوث تشوشات في عمل الأجهزة الإلكترونية”.

المراحل العليا للصاروخ

كما تطور شركة MOKB Mars أنظمة تحكم للمراحل العليا لإدخال مدار Briz-M المستخدمة في مركبات إطلاق Proton-M الثقيلة. ثبتت المعدات التي تم تطويرها في شركة MOKB Mars على قمري الاتصالات Express-AMU3 و Express-AMU7 اللذين تم إطلاقهما في كانون الأول/ديسمبر من العام الماضي.

يقوم المهندسون بتصميم أنظمة تحكم لكل عملية إطلاق بناءً على الظروف الحالية. فعلى سبيل المثال، قد قاموا بتكييف أنظمة التحكم -M Briz لست رحلات بديلة لبرنامج ExoMars الروسي الأوروبي. تم إطلاق البعثة الأولى ExoMars-2016 ، التي تم التحكم بها بوساطة أنظمة تم تطويرها وتصنيعها في شركة MOKB Mars ودخلت مدار المريخ بنجاح. ومع ذلك، انسحبت وكالة الفضاء الأوروبية من البرنامج لأسباب سياسية، لذلك تم تأجيل إطلاق البعثة الجديدة، المقرر إجراؤها في أيلول/سبتمبر 2022.

الهدف العلمي الأساسي لبعثات ExoMars هو البحث عن علامات الحياة الماضية على المريخ. يحتاج العلماء لتحقيق هذا الهدف إلى دراسة المياه والبيئات الجيوكيميائية على السطح وفي التربة، والعثور على المصادر ودراستها ومواصفات غاز الميثان والغازات الأخرى على الكوكب الأحمر.

ومن المقرر أيضًا استخدام المرحلة العليا من Briz-M في صواريخ الإطلاق Angara-A5. تم منذ العام 1999 استخدام Briz-M في أكثر من 100 عملية إطلاق لمركبات ثقيلة في مدارات ثابتة بالنسبة للأرض، ومدارات انتقالية وعالية الإهليلجية ومسار الانعتاق نحو المريخ.

محركات جديدة

تشارك روساتوم في تطوير محركات الصواريخ لاستكشاف الفضاء.

تقوم إحدى الشركات التابعة لها، معهد ترويتسك للابتكار وأبحاث الاندماج (TRINITI، وهو مركز أبحاث فيزياء البلازما، والاندماج النووي المتحكم به، وفيزياء الليزر والتكنولوجيا، وفيزياء الظروف القاسية، وما إلى ذلك)، بتطوير محرك مغناطيسي ديناميكي (MPD). قال رئيس البرنامج كونستانتين جوروف: “لقد أنتج محرك دفع بلازما شبه ثابت النبض بلازما هيدروجينية، سرعة نبضها تزيد عن 100 كم / ثانية في نمط النبضات المفردة. يتيح لنا ذلك بلوغ الأداء المستهدف لمحرك النموذج الأولي عند التبديل إلى نمط النبضات المتعددة والحصول على استطاعة دفع تبلغ 300 كيلوواط مع عامل استطاعة يبلغ %”. من المتوقع أن يكون النموذج الأولي جاهزًا في العام 2024. محركات الدفع بالبلازما ذات الأداء المحسن مطلوبة ليس فقط لاستكشاف الفضاء السحيق، بل وأيضًا للمناورة وتغيير المدار بوساطة المركبات الفضائية.

يقوم معهد البحث والتطوير لهندسة الطاقة (NIKIET، وهو جزء من روساتوم ومركز أبحاث روسي كبير لتكنولوجيا المفاعلات) بتطوير وحدات دفع نووية للبعثات الروسية إلى القمر. تشمل التصاميم الواقعة قيد الدراسة محركات نفاثة كهربائية تعمل بوساطة مفاعلات نووية تقوم بتحويل مباشر للطاقة أو قائمة على التوربينات. يمكن أيضًا استخدام وحدات المفاعلات النووية لبناء محطة طاقة على سطح القمر لتزويد القاعدة القمرية بالكهرباء.

...وأكثر بكثير

يقوم معهد عموم روسيا للبحث العلمي للفيزياء التجريبية (VNIIEF، وهو جزء من  روساتوم ومركز بحوث وتطوير البلازما ذات درجات الحرارة العالية والليزر والاندماج بالعطالة ومسرعات الجسيمات وما إلى ذلك) في تطوير وإنتاج تلسكوبات فضائية. فعلى سبيل المثال، طور VNIIEF تلسكوب ART-XC مثبتًا على المرصد الفضائي Spektr-RG. وقد تم إطلاقه إلى المدار في العام 2019 بهدف إنشاء خريطة كاملة بالأشعة السينية للكون. حصل المرصد على جائزة مارسيل غروسمان الدولية المرموقة.

يشارك VNIIEF أيضًا في تطوير مرصد Spektr-UF الملقب بـ”هابل الروسي”. إنه مصمم لأبحاث الفيزياء الفلكية في نطاقات الأشعة ما فوق البنفسجية والمرئية من الطيف الكهرومغناطيسي وتسجيل أشعة غاما في حيز يتراوح بين 10 كيلو فولط و10 ميغا إلكترون فولط.

يقوم VNIIEF بتطوير وحدة قياس الطيف للكشف عن الأشعة ما فوق البنفسجية من النجوم وتصويرها، وبعمل على أنظمة اتصالات ليزر الفضاء التي ستنقل الإشارات لمسافات تصل إلى 45000 كم من الأرض إلى الأقمار الاصطناعية ذات المدار الأرضي المنخفض (LEO). تتيح أنظمة الاتصالات القائمة على الليزر نقل معلومات تزيد بمئات المرات عن الوسائل الأخرى. ويصعب اعتراض إشاراتها، ولا لزوم للحصول على تصاريح لاستخدام قنوات الاتصال هذه. من المقرر إجراء التجارب الأولى في العام 2024.

يقوم مكتب موسكو للتصميم التجريبي مارس (MOKB Mars، جزء من روساتوم) بتطوير وتصنيع أنظمة على متن الطائرات ووحدات الملاحة والتحكم الأوتوماتيكية بالطائرات بدون طيار والمركبات الفضائية، بالإضافة إلى وحدات التحكم الأرضية لاختبار المركبات الفضائية وإعدادها للإطلاق.