مقالات

درس گرفتن از شکست یک ماموریت خدمات ماهواره ای


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

برای مردی که شرکتش تلاش خود را برای نجات تلسکوپ فضایی ناسا کنار گذاشته بود، گونهی لی به طرز چشمگیری خوش بین بود.

“این همان پروژه پرشوری است که برای آن به دانشکده مهندسی هوافضا می روید، درست است؟” لی گفت. “برای اینکه بتوان یک ربات فضایی را برای نجات یک تلسکوپ پرتاب کرد. چقدر جالب است؟”

در 19 آگوست، ناسا و فناوری‌های فضایی کاتالیست اعلام کردند که به طور مشترک توافق کرده‌اند که از تلاش‌ها برای بالا بردن مدار رصدخانه سوئیفت نیل گرلز ناسا، یک تلسکوپ پرتو گاما در مداری در حال محو شدن، دست بکشند. کاتالیست فضاپیمای لینک خود را در اوایل ژوئیه در ماموریتی به فضا پرتاب کرد تا با سوئیفت پهلو بگیرد و مدار خود را قبل از ورود مجدد سوئیفت در ماه های آینده بالا ببرد (به «تلاش سریع برای تقویت چشم اندازهای خدمات ماهواره ای»، The Space Review، 29 ژوئن 2026 مراجعه کنید.

با این حال، چند هفته پس از انتشار، لینک با مشکلات کنترل رفتار ناشی از از دست دادن دو چرخ از سه چرخ واکنش خود مواجه شد. در حالی که مهندسان فضاپیما را با استفاده از رانشگرهای فضاپیما برای به دست آوردن کنترل مجدد تثبیت کرده بودند، شرکت و آژانس به این نتیجه رسیدند که دیگر امکان اتصال لینک به سوئیفت و شتاب دادن به آن وجود ندارد.

شان دوماگال-گلدمن، مدیر بخش اخترفیزیک ناسا در بیانیه ای از آژانس گفت: “ما می دانستیم که این یک ماموریت پرخطر و با پاداش بالا است: اولین آزمایش در نوع خود بر روی یک جدول زمانی بی سابقه که توسط فعالیت های خورشیدی هدایت می شود.” “همه ما به علم بیشتر از سویفت امیدوار بودیم. اما می‌دانستیم که دستاوردهای این ماموریت در هر صورت ارزشش را دارد، و ما از طریق مجموعه‌ای از دستاوردها تا این مرحله به دست آورده‌ایم.”

یک هفته بعد، لی، مدیرعامل کاتالیست اسپیس، در کنفرانس ماهواره‌ای کوچک در سالت لیک سیتی، پشت میزی نشسته بود و بر آموخته‌های شرکت از تلاش‌های خدماتی به‌دست آورده است.

او گفت: “همه ما می خواستیم نتیجه متفاوتی ببینیم. همه ما می خواستیم فشار را ببینیم.” اما در طول مصاحبه، او بر آنچه که این شرکت با لینک در مدت کوتاهی انجام داده است، تاکید کرد.

او گفت: “سال گذشته در SmallSat در همین زمان بود که ما این ماموریت را به طور جدی آغاز کردیم. ما حتی مرحله اجرای پرواز را نیز منعقد نکرده بودیم.” اما ما در حال مذاکره با نورث روپ گرومن بودیم تا با توجه به مدار سوئیفت، پرتاب پگاسوس را ایمن کنیم.

او افزود: «این واقعاً شگفت‌انگیز است که از طراحی خالص به سخت‌افزار فیزیکی که برای این کار ارسال کرده‌ایم، و تیم در طول زمان برای رسیدن به اینجا فوق‌العاده سخت کار کرده است، زیرا این نوع پروژه‌ای است که شما برای آن به دانشکده مهندسی هوافضا می‌روید، درست است؟ اینکه بتوانید یک ربات فضایی را برای نجات یک تلسکوپ پرتاب کنید. چقدر جالب است؟»

پس چه اشتباهی با این پروژه پرشور پیش آمد؟ اگرچه فضاپیما دو چرخ از سه چرخ جت خود را از دست داد، اما او گفت که خود چرخ ها آسیبی ندیده اند. اولین چرخ واکنش در ماه ژوئیه به دلیل آنچه که او به عنوان “بار حرارتی فوق العاده” روی الکترونیک قدرت فضاپیما توصیف کرد، از کار افتاد.

“این اساساً نتیجه تعامل بین نرم افزار پرواز و نحوه کار آن GNC بود [guidance, navigation, and control]او گفت، و خود سخت افزار فیزیکی، موارد «غیر اسمی» در آزمایش فضاپیما بر روی زمین قبل از پرتاب دیده نشد. این گرمایش سوئیچ ها را می سوزاند و مانع از فعال شدن این چرخ واکنش فضاپیما می شود. او افزود که چرخ دوم در وضعیت “کمی متفاوت” شکست خورد که وی به آن اشاره نکرد.

آسیب به چرخ‌های واکنش موقعیتی عملی را برای شرکت ایجاد کرد زیرا مهندسان تلاش کردند تا کنترل فضاپیما را با استفاده از هر دو سیستم رانش اصلی آن، مجموعه‌ای از سه رانشگر اثر هال و رانشگرهای سیستم کنترل واکنش، دوباره به دست گیرند. لی گفت: “مردم 24/7 کار می کردند. آنها به معنای واقعی کلمه در پارکینگ کاروان های خود می خوابیدند تا این اتفاق بیفتد.”

او اضافه کرد که ناسا دست دراز کرد. آنها به همراه برخی از کارشناسان موضوع GNC خود، کارشناسان موضوع کنترل نگرش خود، با چتر نجات وارد شدند. آنها دوشادوش مهندسان ما کار کردند.”

او گفت: «فکر می‌کنم در پنج سال گذشته شاهد تحول عظیمی در بازار خدمات ماهواره‌ای بوده‌ایم، که فراتر از افزایش عمر ماهواره‌های تجاری GEO بود.

این به آنها اجازه داد تا کنترل نگرش لینک را دوباره به دست آورند و روی برنامه هایی برای مانور دادن به سوی سوئیفت کار کنند. اما همه این کارها ذخایر سوخت فضاپیما را کاهش داد. او در کنار نگرانی‌ها در مورد توانایی مقابله موثر با آن فضاپیما گفت: «آنچه که ما به آن نگاه می‌کردیم این بود که ما سوخت لازم برای انجام یک فشار معنادار بر روی سوئیفت را نداشتیم.

تصمیم برای لغو تلاش برای راه اندازی مجدد ناگهانی نبود، اما در طول حدود دو هفته انجام شد. لی گفت که با پرتاب نکردن مجدد، شرکت اکنون می تواند از فضاپیما برای مقاصد دیگر از جمله آزمایش عملیات قرار ملاقات و مجاورت (RPO) برای کسب تجربه برای ماموریت های دیگر استفاده کند.

او در آن زمان گفت که طرح این بود که سوئیفت را در حالت تثبیت چرخش قرار دهیم تا چرخ‌های واکنش آسیب‌دیده را جبران کند و از پیشرانه‌های اصلی آن برای مانور به سمت سوئیفت استفاده کند. او گفت: «ما معتقدیم که قرار ملاقات هنوز روی میز است، که می‌توانیم نزدیک شویم و بتوانیم با حسگرهایمان از سویفت تصویربرداری کنیم. “این تمرین خوبی برای همه حسگرهای RPO خواهد بود. ما می‌توانیم این را در برابر آزمایش‌های زمینی که انجام داده‌ایم و در برابر مدل‌هایمان بررسی کنیم، که برای نشان دادن اینکه این فناوری می‌تواند در ماموریت‌های آینده قابل اجرا باشد بسیار مهم است.”

داده‌های ردیابی مداری نشان می‌دهد که لینک در چند روز گذشته کمی مدار خود را افزایش داده است و به آن اجازه می‌دهد به سویفت نزدیک‌تر شود. لی هفته گذشته گفت که انتظار دارد تلاش برای ملاقات چند هفته طول بکشد.

یکی از دلایلی که لی با وجود شکست لینک خوشبین است، تجربه ای است که شرکت برای ماموریت های آینده ایجاد کرده است. لینک در ابتدا به عنوان یک مأموریت نمایش فناوری برای فضاپیمای Nexus خود برنامه ریزی شده بود که برای سرویس دهی به فضاپیماها در مدار زمین ثابت طراحی شده بود. این شرکت سفارش چهار فروند از این فضاپیماها را از مشتریان دولتی و تجاری دارد.

او گفت: «فکر می‌کنم در پنج سال گذشته شاهد تحول عظیمی در بازار خدمات ماهواره‌ای بوده‌ایم». تمرکز سنتی بر افزایش طول عمر ماهواره‌های ارتباطی GEO تجاری بوده است، دارایی‌هایی که به اندازه کافی ارزشمند هستند تا با کاهش ذخایر سوخت آن‌ها برای مالکان ارزش بیشتری داشته باشند.

او گفت: “آنها آنجا خواهند بود، اما بازار بسیار کوچکی است و شما نمی توانید سطح پول و شرکت هایی را که خارج از آن منطقه وارد بازار می شوند حفظ کنید.”

کاتالیست اسپیس به دنبال بازار گسترده‌تری برای خدمات ماهواره‌ای است که اغلب به عنوان سرویس، مونتاژ و ساخت در فضا یا ISAM نامیده می‌شود. او گفت که این شرکت در حوزه‌هایی از بازرسی گرفته تا مونتاژ سازه‌ها در فضا و خارج کردن ماهواره‌های از کار افتاده از مدار بهره می‌برد.

او گفت: “نظر ما این است که در آینده همه عملیات فضایی به گونه ای رشد خواهند کرد که شامل یک عنصر مانور، روباتیک و خودمختاری باشد، زیرا ما اینها را به عنوان محرک های کلیدی معماری های جدیدی که نیروی فضایی می خواهد، ناسا می خواهد، حتی درخواست های تجاری می بینیم.” بنابراین این بازاری است که ما دنبال آن می رویم.

بخش کوچک اما بسیار قابل مشاهده از این بازار در خدمت فضاپیماهای ناسا مانند سوئیفت خواهد بود. ناسا بارها تلاش برای راه اندازی مجدد سوئیفت را تلاشی “پرخطر و با پاداش بالا” نامیده است که پاداش آن افزایش عمر فضاپیماهای سازنده علمی با هزینه کسری از هزینه ساخت جایگزین است.

یکی از دلایلی که ریسک بالایی داشت این بود که خیلی سریع جمع شد. بو ناس، مدیر ارشد ناسا برای ISAM، در سخنرانی دیگری در کنفرانس ماهواره‌های کوچک گفت که برنامه‌ریزی برای یک ماموریت راه‌اندازی مجدد سوئیفت تا اوایل سال 2025 آغاز نشد، زمانی که مدل‌های به‌روزرسانی شده مدار سوئیفت، فروپاشی شتاب‌زده ناشی از هوای خورشیدی را نشان دادند که اتمسفر بالای زمین را منفجر می‌کند و نیروی کشش را افزایش می‌دهد.

او به لینک گفت: «تیم کاتالیست تلاش قهرمانانه ای برای رساندن این فضاپیما به مدار انجام داد. زمان نشان خواهد داد که در نهایت با این ماموریت چه اتفاقی می‌افتد، اما من به دستاوردهای این تیم برای رسیدن به محل پرتاب و رسیدن به فضاپیمایی که در مدار عمل می‌کند بسیار افتخار می‌کنم.

او گفت: “آنها در ماموریت شکست خوردند، اما من فکر می کنم اکثر ما در ناسا بسیار مطمئن هستیم که این یک فعالیت ارزشمند بود.”

تاونسند به رومن گفت: «اگر کسی در پنج تا ده سال آینده سرویسی برای ما در دسترس داشته باشد، می‌توانیم در Sun-Earth L2 سوخت‌گیری کنیم.

موضوع سرویس دهی فضاپیمای ناسا چند روز بعد با پرتاب جدیدترین رصدخانه ناسا، تلسکوپ فضایی نانسی گریس در رم، دوباره مطرح شد. اگرچه رومن از نقطه L2 زمین-خورشید در فاصله 1.5 میلیون کیلومتری کار خواهد کرد، فضاپیما دارای برخی از قابلیت های خدماتی است.

جکی تاونسند، مدیر پروژه تلسکوپ رومی، در یک جلسه توجیهی پیش از پرتاب گفت: «زمانی که رومن تأییدیه برای ادامه کار و سقف هزینه آن را دریافت کرد، ما نیز یک الزام خدمات دریافت کردیم. او خاطرنشان کرد که در اوایل کار خود در مأموریت‌های تلسکوپ فضایی هابل که از شاتل فضایی استفاده می‌کردند، کار می‌کرد.

او گفت که مراقبت یک “طیف درجه بندی شده” است. رومن به اندازه هابل که برای جایگزینی ابزارها و اجزای دیگر توسط فضانوردان طراحی شده بود، مفید نخواهد بود، اما مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب نیست که بدون نیاز به خدمات ساخته شده است.

رومن دارای گیره و سایر ویژگی‌های لازم برای قرار دادن یک فضاپیمای خدماتی فرضی، با تاکید بر سوخت‌گیری رومن است. به گفته او، بندر سوخت‌گیری به گونه‌ای طراحی شده است که استفاده از آن برای فضاپیمای روباتیک برای انتقال سوخت، تنها ماده مصرفی فضاپیما، آسان‌تر باشد.

او گفت: “اگر کسی در پنج تا ده سال آینده خدماتی را برای ما در دسترس داشته باشد، ما می توانیم در Sun-Earth L2 سوخت گیری کنیم.”

خود هابل نزدیکتر است که مدارش نیز رو به کاهش است و خطر بازگشت دوباره در نیمه اول دهه 2030 وجود دارد. جرد آیزاکمن قبل از اینکه مدیر ناسا شود، برای کاوش یک مأموریت تجاری خدمات هابل با استفاده از فضاپیمای SpaceX Crew Dragon، که بخشی از مجموعه ماموریت‌های خصوصی فضانورد Polaris بود، تلاش کرد. با این حال، ناسا به این نتیجه رسید که این پیشنهاد برای پیگیری بسیار خطرناک است.

در یک کنفرانس خبری پس از پرتاب رومن در روز یکشنبه در مورد سرویس دهی به تلسکوپ های فضایی، او از تلاش برای راه اندازی مجدد سوئیفت ستایش کرد. او گفت: «تلاش سوئیفت کاملاً درست انجام شد. متأسفانه، نتیجه ای که ما انتظارش را داشتیم نبود، اما این دقیقاً همان نوع مأموریتی است که باید انجام دهیم.»

او درباره یک ماموریت سوخت‌رسانی فرضی رومی در آینده گفت: «ما از آن درس خواهیم گرفت و قطعاً در آینده، چرا این کار را انجام نمی‌دهید، اگر انجام آن مقرون‌به‌صرفه‌تر بود و ما هنوز در حال استخراج علم برجسته از رم هستیم.»

در مورد ماموریت خدمات هابل، او افزود، “شما باید در جریان باشید.”


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