مقالات

تلاش سریع برای افزایش چشم انداز خدمات ماهواره ای


L-1011 Stargazer نورث روپ گرومن در 18 ژوئن از پایگاه نیروی هوایی والوپس در ویرجینیا به پرواز درآمد و حامل یک فضاپیمای پگاسوس XL با فضاپیمای سرویس دهنده لینک بود. (اعتبار: NASA/Jeanette Kazmierczak)

عصر روز سه شنبه به وقت محلی، آخرین هواپیمای عملیاتی L-1011 از کواجالین آتول در اقیانوس آرام بلند خواهد شد. پس از پرواز به سمت جنوب، هواپیما وارد الگوی پیست مسابقه می شود و موشک پگاسوس XL را در مرحله جنوب شرقی پرتاب می کند.

این پرتاب احتمالا آخرین پرتاب پگاسوس خواهد بود که اولین بار در سال 1990 پرواز کرد. وس کولیر، معاون سیستم های پرتاب نورث روپ گرومن، در یک نشست توجیهی در اوایل این ماه گفت: “این آخرین ماموریتی است که امروز تحت قرارداد داریم.”

کرت ابرلی از Northrop در نوامبر گذشته در مورد قرارداد پرتاب پگاسوس برای ماموریت مجدد گفت: “ما به آنها قیمت بسیار خوبی دادیم.”

اگر چنین باشد، پایان یک خداحافظی طولانی با موشک پرتاب شده از هواست. در اوج شکوفایی خود در نیمه دوم دهه 1990، پگاسوس پنج تا شش بار در سال پرتاب می شد و ترکیبی از محموله های تجاری و دولتی ایالات متحده را حمل می کرد. پرتاب آینده اولین پرتاب این موشک در پنج سال گذشته و تنها ششمین پرتاب در 15 سال گذشته خواهد بود.

با این حال، اگر آخرین پگاسوس باشد، موشک با علامت تعجب منفجر می شود. محموله موشک Link است، فضاپیمایی که توسط استارت‌آپ خدمات ماهواره‌ای Katalyst Space Technologies با یک مأموریت جسورانه ساخته شده است: اتصال به یک فضاپیمای ناسا در مدار پایین و بلند کردن آن به ارتفاع بالاتر.

فضاپیمای ناسا رصدخانه نیل گرلز سویفت یا سوئیفت است، یک تلسکوپ پرتو گاما که در سال 2004 پرتاب شد. سوئیفت خود وضعیت خوبی دارد، ابزارهای آن قادر به شناسایی و رصد سریع انفجارهای پرتو گاما هستند، اما مدار پایین زمین به دلیل افزایش فعالیت اتمسفری در حال شکستن است. بدون توانایی بالا بردن مدار خود به تنهایی، سوئیفت می تواند اواخر امسال دوباره وارد مدار شود.

مدار غیرعادی سوئیفت باعث شد کاتالیست پگاسوس را برای پرتاب فضاپیمای لینک 425 کیلوگرمی انتخاب کند. سوئیفت به مداری با شیب حدود 21 درجه پرتاب شد و به آن اجازه داد تا از ویژگی میدان مغناطیسی زمین به نام ناهنجاری اقیانوس اطلس جنوبی که در مشاهدات آن اختلال ایجاد می کرد، جلوگیری کند. این امر گزینه‌های پرتاب آن را محدود می‌کرد: برای مثال، مأموریت‌های کروز به مدارهای خورشیدی سنکرون یا با شیب متوسط ​​گزینه‌ای نبودند.

کایران ویلسون، محقق اصلی لینک در کاتالیست، در ماه نوامبر، زمانی که شرکت ها قرارداد پرتاب را اعلام کردند، گفت که کاتالیست گفت که پگاسوس را انتخاب کرده است زیرا آن وسیله نقلیه می تواند به مدار مورد نظر برسد و به دلیل اینکه “قابلیت های قابلیت اطمینان و برنامه زمان بندی” مورد نیاز برای این پرتاب حساس به زمان را دارد.

هزینه نیز یک عامل بود: Pegasus که بنا به گزارش ها برای مشتری دیگری ساخته شده بود و در انبار موجود بود، بسیار ارزان تر از خرید یک پرتاب ویژه Falcon 9 بود. کرت ابرلی از Northrop نوامبر گذشته بدون افشای قیمت گفت: “ما قیمت بسیار خوبی را به آنها دادیم.”

راه اندازی مجدد سریع

فضاپیمای لینک با پرتابگر پگاسوس XL ادغام می شود. (اعتبار: ناسا/ران بیرد)

یک ماموریت سریع برای نجات سوئیفت

اما تازگی پرتاب در مقایسه با ماهیت منحصر به فرد این ماموریت و روشی که ناسا آن را دنبال می کند کمرنگ است. در آگوست گذشته، ناسا اعلام کرد که قراردادهای تحقیقاتی را با Katalyst Space و همچنین Cambrian Works برای مطالعه مفاهیم مأموریت‌های شتاب‌دهی مجدد سوئیفت اعطا کرده است، در حالی که از شرکت دیگری به نام Starfish Space نیز خواسته است تا بررسی کند که چگونه می‌تواند ماموریت دیگری را که در حال توسعه است برای بالا بردن مدار سوئیفت تغییر مسیر دهد.

دوماگال گلدمن گفت: “باید صادقانه بگویم، هیچ کس فکر نمی کرد این امکان پذیر باشد. هیچ کس فکر نمی کرد که ما به اندازه امروز پیش برویم.”

در اواخر سپتامبر، ناسا اعلام کرد که Katalyst Space را برای توسعه ماموریت راه اندازی مجدد سوئیفت انتخاب کرده است و قراردادی 30 میلیون دلاری از طریق تحقیقات نوآوری در کسب و کار کوچک آژانس به این شرکت اعطا کرده است. کاتالیست قصد دارد یک فضاپیمای نمایش فناوری به نام Link را که در حال حاضر در حال توسعه است، برای ارتقای مدار سوئیفت تغییر کاربری دهد.

ناسا تاکید کرد که زمان بندی بسیار مهم است: ماموریت شروع مجدد باید قبل از فروپاشی مدار سوئیفت تا ارتفاع حدود 300 کیلومتری پرتاب می شد. کمتر از آن، ناسا بر این باور بود که کشش برای ماموریت راه اندازی مجدد و موتورهای الکتریکی آن برای مقابله با آن بسیار زیاد است. کاتالیست گفت که در اواسط سال 2026 آماده راه اندازی خواهد بود، چند ماه قبل از اینکه سوئیفت به این میزان کاهش یابد.

با این حال، در اوایل سال جاری، مدل‌های جدید فروپاشی مداری سوئیفت باعث هشدار شد. به جای رسیدن به مرز 300 کیلومتری در پاییز 2026، مدل‌ها نشان می‌دهند که فضاپیما می‌تواند تا ماه می، قبل از آماده شدن ماموریت کاتالیست برای پرتاب، پایین بیاید.

جیمی کنیا، استاد پژوهشی در دانشگاه ایالتی پن و رئیس تیم عملیات علمی سوئیفت، در نشست آکادمی‌های ملی در ماه مارس گفت: «با در دست داشتن این خبر، باید کاری در مورد آن انجام می‌دادیم». کاری که این پروژه انجام داد تغییر جهت فضاپیما برای به حداقل رساندن نیروی کشش بود، حرکتی که فروپاشی مداری را کند کرد اما همچنین مستلزم خاموش کردن بیشتر ابزارهای علمی آن بود.

این زمان برای عرضه مجدد خرید، با مدل هایی که تا ماه مارس نشان دادند که سوئیفت حداقل تا ماه اوت به مرز 300 کیلومتر نخواهد رسید. کنیا گفت: “ما واقعاً در اینجا شانس خود را به حداکثر می رسانیم.”

این پروژه می خواست تغییرات خود را با توجه به تاخیری اجتناب ناپذیر به حداکثر برساند. به هر حال، لینک نزدیک می شود و سپس با یک ماهواره غیرقابل استفاده می جنگد، سپس مدار آن را بالا می برد. علاوه بر این، لینک اولین فضاپیمای کاتالیست خواهد بود. (در سال 2025، کاتالیست Atomos Space را خریداری کرد، که در سال 2024 یک ماموریت نمایشی فنی برای سرویس های ماهواره ای انجام داد که با مشکلات فنی متعددی مانند ارتباطات مواجه شد.) مطمئناً مشکلاتی وجود خواهد داشت.

با این حال، در ماه آوریل، لینک در مرکز پرواز فضایی گودارد برای آزمایش های زیست محیطی بود که در اوایل ماه مه با موفقیت انجام شد. پس از بازگشت به تاسیسات کاتالیست در کلرادو برای کارهای نهایی، فضاپیما به تاسیسات پرواز والوپز در ویرجینیا فرستاده شد، جایی که نورثوپ آن را با موشک پگاسوس و موشک را با وسیله پرتاب L-1011 خود ادغام کرد.

تکمیل لینک در یک ماه از زمان‌بندی – اوایل امسال، تاریخ پرتاب اسمی مأموریت ۱ ژوئن بود – چیزی که ناسا در یک جلسه توجیهی پیش از پرتاب در اوایل این ماه جشن گرفت.

شان دوماگال-گلدمن، مدیر بخش اخترفیزیک ناسا گفت: “باید صادقانه بگویم، هیچ کس فکر نمی کرد این امکان پذیر باشد. هیچ کس فکر نمی کرد که ما به اندازه امروز پیش برویم.” “هیچ کس فکر نمی کرد که همه شما تا اینجا پیش بروید.”

او افزود که این دستاورد بیش از فنی بود. مردم فکر نمی‌کردند که خود آژانس بتواند کاری را به این سرعت انجام دهد، اما ما به هر حال این کار را انجام دادیم.»

با این حال، هنوز یک ماموریت تقویت واقعی برای تکمیل وجود دارد. این کار حدود 13 دقیقه پس از پرتاب آغاز می شود، زمانی که Link از مرحله بالایی Pegasus جدا می شود و فرآیند راه اندازی را آغاز می کند. این حدود دو هفته طول می کشد و پس از آن دو تا سه هفته به سویفت نزدیک می شود.

ویلسون از Katalyst در جلسه توجیهی پیش از پرتاب گفت: “ما هنوز باید یک فضاپیما را در مدار قرار دهیم. ما هنوز باید فضاپیما را با موفقیت به آنجا پرواز دهیم، و همانطور که قبلاً همه ما دیده ایم، این بسیار چالش برانگیز است.” ما مطمئن هستیم که تا زمانی که یک فضاپیما داریم که می تواند در یک سطح اساسی کار کند، این آزادی و انعطاف به ما می دهد تا روی هر موضوعی که در طول میعادگاه و عملیات های پویا چالش برانگیزتر پیدا می کنیم کار کنیم.

کنیا گفت: «احساس می‌کنم این یک موقعیت ققنوس از خاکستر خواهد بود که در آن مأموریت از نو شروع می‌شود.

سوئیفت برای سرویس در نظر گرفته نشده است، اما ویلسون گفت که به عملکرد خوب فضاپیما کمک می کند. او گفت: «سوئیفت آماده نیست، اما مایل به همکاری با شریک قرار ملاقات است. ما به عنوان یک تیم پشت سر هم بین تیم‌های عملیات ماموریت سوئیفت و تیم‌های عملیات ماموریت لینک، مانورهای زیادی را برای انجام این بررسی‌ها در فواصل مختلف انجام خواهیم داد.»

لینک دارای سه بازوی رباتیک است، اما راه‌اندازی مجدد می‌تواند حتی اگر فقط یک بازو به سویفت متصل شود، کار می‌کند. بزرگترین نگرانی او وضعیت عایق چند لایه سوئیفت یا MLI است که به گفته او احتمالاً بر اساس تجربه هابل بدتر شده است، جایی که فضانوردان در مأموریت های خدماتی گزارش دادند که MLI انعطاف پذیر شکننده شده است و کار را پیچیده می کند.

او گفت: «احتمالاً بخش‌هایی از MLI فضاپیما شکسته شده است، برخی چیزها دیگر در موقعیت اولیه نیستند، یا اینکه پتوها تا حدی خراب شده‌اند و گرفتن آن را دشوارتر می‌کند.» به همین دلیل است که ما چندین مکان برای فیلمبرداری داریم، رویکردی بسیار منعطف و تیمی بسیار منعطف.

اگر لینک موفق به تصرف سوئیفت شود، از رانشگرهای اثر هال خود برای بالا بردن مدار خود در طول سه ماه آینده به ارتفاع 550 تا 600 کیلومتری نزدیک به مدار اولیه سوئیفت استفاده خواهد کرد. سپس لینک جدا شده و از سوخت زنون باقیمانده خود برای کاهش مدار خود و سرعت بخشیدن به ورود مجدد خود استفاده می کند.

براد سنکو، محقق اصلی سوئیفت، گفت که ماموریت او پس از آن برای بازیابی سریع عملیات علمی عادی کار خواهد کرد. او گفت: «در بهترین حالت، سوئیفت می‌تواند رصدهای خود را از پاییز امسال از سر بگیرد، اما ما باید تا حدودی آن را با گوش‌ها بررسی کنیم و ببینیم که مراحل مختلف این زنجیره چگونه انجام می‌شود.

کنیا در ماه مارس گفت: «احساس می‌کنم که این یک موقعیت ققنوس از خاکستر خواهد بود که در آن مأموریت از نو شروع می‌شود.

راه اندازی مجدد سریع

تصویری از جنگنده سفینه فضایی لینک با سفینه فضایی سویفت برای راه اندازی مجدد آن. (اعتبار: Katalyst Space)

گزینه های خدمات آینده

ناسا اغلب ماموریت راه اندازی مجدد سوئیفت را به عنوان یک پروژه “پرخطر و با پاداش بالا” توصیف می کند. ریسک بالایی دارد به این معنا که ماموریت پیچیده و جدید یک شرکت جوان است. با این حال، اگر مأموریت مجدد با شکست مواجه شود، چیزی فراتر از چند ماه کار علمی که سوئیفت می‌توانست انجام دهد، در صورتی که ناسا تلاشی برای به تاخیر انداختن فرود آن و همچنین 30 میلیون دلاری که برای این مأموریت خرج شده، انجام نمی‌داد، از دست می‌رود. (آژانس تاکید کرد که ورود مجدد سوئیفت هیچ خطری برای مردم روی زمین ندارد.) در مقابل، ناسا بیش از 1 میلیارد دلار برای یک ماموریت نمایشی خدمات ماهواره ای، OSAM-1، هزینه کرد که در سال 2024 قبل از پرتاب لغو شد.

پاداش بالا در آینده نزدیک از علم اضافی است که سوئیفت می تواند انجام دهد. چنکو گفت: «سال گذشته، سوئیفت پنج درخواست از جامعه برای ردیابی منابع تازه کشف شده هر روز دریافت کرد. این درخواست‌های سالانه جامعه بیش از هر مرکز دیگر ناسا به جز JWST است.

وی افزود که سوئیفت، که در ابتدا برای مطالعه پرتوهای گاما راه اندازی شد، با استفاده از ابزار پرتو ایکس و فرابنفش اضافی خود، به یک مأموریت اخترفیزیک عمومی تر تبدیل شده است. او با صراحت گفت: «ما این دوره‌ها را دوره‌های مختلف خود برای مأموریت سوئیفت می‌نامیم.

در بلندمدت، پاداش بالاتری از نشان دادن توانایی راه اندازی مجدد و احتمالاً انجام خدمات دیگر حاصل می شود. چندین شرکت در حال کار بر روی پرتاب مجدد، تعمیر و سوخت گیری فضاپیما هستند و یک ماموریت مجدد پرتاب موفق سوئیفت می تواند به چشم انداز بازار Katalyst کمک کند.

همچنین این سوال را مطرح می کند که ناسا چگونه ممکن است از این فناوری استفاده کند. دوماگال گلدمن در جلسه توجیهی پیش از پرتاب گفت: «ما نمی‌خواستیم سابقه‌ای ایجاد کنیم که هر چیزی که از مدار خارج می‌شود باید تقویت شود.

او گفت که این برای سوئیفت منطقی است، زیرا کاربرد علمی آن و بدون برنامه‌ای برای جانشینی در آینده قابل پیش‌بینی است. او گفت: «این یک رصدخانه با قابلیت های منحصر به فرد برای اخترفیزیک است. بنابراین تصمیم گرفتیم، بله، می‌خواهیم این جاده را نجات دهیم زیرا این جاده خاص است.»

دوماگال-گلدمن گفت: ما آماده راه اندازی مجدد هابل هستیم. ابتدا باید بفهمیم که چگونه هزینه های عملیاتی را کاهش می دهیم.

او در مورد اینکه چگونه ناسا ممکن است تصمیم بگیرد چه فضاپیمایی در آینده شایسته است یا راه اندازی مجدد یا سرویس خواهد شد صحبت نکرد، اما یک ماموریت اخترفیزیک دیگر به ذهن می رسد: هابل. این تلسکوپ فضایی ارجمند همچنان در بین اخترشناسان تقاضای زیادی دارد، اما مدار آن نیز رو به زوال است و مدل‌هایی که نشان می‌دهند می‌تواند در نیمه اول دهه 2030 دوباره وارد شود.

در جلسه کمیته مشورتی در اوایل ژوئن، دوماگال-گلدمن درها را برای شروع مجدد ماموریت هابل باز گذاشت. او گفت: «این راه‌اندازی‌های مجدد اکنون نه تنها برای ما به‌عنوان یک آژانس مقرون‌به‌صرفه است، بلکه هزینه‌های آن کمتر از آن چیزی است که فکر می‌کنم انتظار داشتم». “این واقعاً بازگشت سرمایه را جذاب تر می کند.”

با این حال، یکی از سوالاتی که مطرح کرد، هزینه ماموریت نبود، بلکه هزینه خود هابل بود. ناسا در سال مالی 2025، 98.8 میلیون دلار برای هابل هزینه کرد که در میان مأموریت‌های اخترفیزیک، تنها پس از تلسکوپ فضایی جیمز وب قرار دارد. او گفت که هزینه های عملیاتی باید کاهش یابد تا ماموریت راه اندازی مجدد عملی شود.

او گفت: «ما آماده راه اندازی مجدد هابل هستیم. بنابراین ابتدا باید بفهمیم که چگونه هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهیم.»

ناسا به طور گسترده‌تری درگیر هزینه‌های ماموریت‌های طولانی در سراسر مجموعه علمی خود است. در ماه‌های اخیر، مقامات آژانس به تغییرات احتمالی در نحوه پشتیبانی از مأموریت‌های گسترده اشاره کرده‌اند، که می‌تواند شامل پایان دادن به برخی از مأموریت‌ها و مجبور کردن دیگران به یافتن راه‌هایی برای کاهش هزینه‌ها برای آزاد کردن پول برای مأموریت‌های جدید باشد. دوماگال-گلدمن نگفت که هزینه های عملیاتی هابل چقدر باید کاهش یابد تا آژانس بتواند از راه اندازی مجدد حمایت کند.

ویلسون از Katalyst در جلسه توجیهی اضافه کرد که لینک برای راه اندازی مجدد هابل بسیار کوچک است. او گفت: هابل فضاپیمای بسیار بزرگتری است و به چیزی با ظرفیت سوخت بسیار بیشتر نیاز دارد.

با این حال، لینک می تواند اثبات فنی و برنامه ای ارزش راه اندازی مجدد ماهواره ها را ارائه دهد و ماموریت های آینده مانند نجات هابل را امکان پذیر کند. همه اینها در آخرین پرواز موشک پگاسوس.

مگر اینکه آخرین پرواز باشد. Northrop’s Collier با اشاره به اینکه هواپیمای L-1011 هنوز در وضعیت خوبی قرار دارد، گفت: “ما مطمئناً آماده قراردادهای بعدی یا فرصت های جدید برای پگاسوس هستیم.” ما فکر می‌کنیم که این یک سیستم عالی برای قابلیت‌های واکنش سریع آینده است.» شاید فضاپیمای دیگری فوراً به یک مأموریت مجدد نیاز داشته باشد.


توجه: اکنون در حال تعدیل نظرات هستیم. در ارسال نظرات تاخیر وجود خواهد داشت و هیچ تضمینی برای ارسال تمامی نظرات ارسالی وجود ندارد.


Source link

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

دکمه بازگشت به بالا