صنع الأقمار الصناعية الخاصة بك - 💡 Fix My Ideas

صنع الأقمار الصناعية الخاصة بك

صنع الأقمار الصناعية الخاصة بك


مؤلف: Ethan Holmes, 2019

مع نظام Lego NXT و 500 دولار في أجزاء ، قام فريق من طلاب جامعة الفضاء الدولية ببناء هذا القمر الصناعي النموذجي الذي يعمل بكامل طاقته ، والذي أظهره كريس بوشيزن من وكالة ناسا (يسار) وويل مارشال.

يقال غالبًا إنه لا يوجد شيء لا يمكنك صنعه في المنزل ، وحتى الحدود النهائية ليست بعيدة جدًا عن أيدي مجموعة من المجهزين تجهيزًا جيدًا.

تطلق مجموعات الهواة أقمارها الصناعية الخاصة في الفضاء منذ 40 عامًا. اليوم ، تساعد التقنيات الرخيصة واستراتيجيات الإطلاق الجديدة على بناء DIYers وإطلاق المزيد من الأقمار الصناعية أكثر من أي وقت مضى.

إن أكثر الأقمار الصناعية نجاحًا للهواة هو AMSAT-OSCAR 7 (الشكل B) ، الذي ظل في مداره منذ 36 عامًا وما زال شبه تشغيلي حتى يومنا هذا. تم إطلاقها أصلاً كتجربة على أنواع جديدة من أجهزة الإرسال والاستقبال ، فهي لا تزال قادرة على إرسال واستقبال وتخزين وإعادة توجيه الرسائل.

دعونا نلقي نظرة على حاضر ومستقبل بناء الأقمار الصناعية للهواة.

كان AMSAT-OSCAR 7 يدور حول الأرض منذ عام 1974.

AMSAT والمركبة الفضائية OSCAR

AMSAT (هيئة راديو الهواة الساتلية) هي مجموعة من المنظمات التي تقوم بتصميم وتصميم وتشغيل الأقمار الصناعية للهواة. أطلقت منظمات AMSAT من 23 دولة "أقمارها المدارية التي تحمل راديو الهواة" (OSCARs لفترة قصيرة). تم إطلاق أولها في عام 1961 ، بعد أربع سنوات فقط من إطلاق Sputnik 1.

يتراوح حجم المركبة الفضائية AMSAT من 2 كجم إلى 50 كجم وأصبحت أكثر تطوراً على مر السنين. حتى الآن ، تم وضع معظمها في مدار حول الأرض ، ولكن لدى AMSAT إرشادات للمركبة الفضائية يمكنها السفر إلى أماكن أخرى في النظام الشمسي. تخطط AMSAT-DL في ألمانيا لإطلاق مركبة فضائية GO-Mars / P5A إلى المريخ.

رائدة AMSAT في إطلاق أقمار صناعية للهواة كحمولات ثانوية على الصواريخ التجارية عن طريق ملء المساحة الفارغة حول القمر الصناعي الأكبر الذي كان يدفع ثمن الرحلة. رغم أنها ليست مجانية دائمًا ، إلا أنها لا تزال وسيلة فعالة من حيث التكلفة للوصول إلى شيء ما في الفضاء.

PharmaSat ، التي طورها مركز أبحاث Ames التابع لناسا والذي تم إطلاقه في عام 2009 ، هو CubeSat المكون من ثلاث وحدات لدراسة الأدوية المضادة للفطريات في الجاذبية الصغرى.

أنابيب ومكعبات

تم تصميم وتصنيع الأقمار الصناعية الرائدة لـ AMSAT من نقطة الصفر ، ولكن في هذه الأيام هناك تصميمات قياسية للأقمار الصناعية متناهية الصغر وحتى مجموعات بداية. TubeSats و CubeSats هي الرائدة في مجال معايير الحجم والتسليم إلى الفضاء.

تعتمد CubeSats على تصميم مكعبة بحجم 10 سم تم تطويره في الأصل للجامعات. يمكن توصيلها بوحدات بثلاثة مكعبات ، ويتم إطلاقها من "peapod" مستطيل الشكل ، يتم إخراجها إلى الفضاء مثل البازلاء المعبأة من جراب.

حملت مهام CubeSat مجموعة متنوعة من الأدوات الذكية عالية التقنية ، بما في ذلك الكاميرات عالية الدقة وحتى الأدوات لقياس الزلازل. أطلقت ناسا مؤخرًا مهمة CubeSat الخاصة بها ، PharmaSat ، لدراسة فعالية الأدوية المضادة للفطريات في الفضاء. وتأمل ناسا في إجراء المزيد من أبحاث الجاذبية الصغرى الفعالة من حيث التكلفة بهذه الطريقة. قد تتراوح تكلفة مجموعة CubeSat لبناء قمر صناعي فعال بين 5000 دولار و 300000 دولار ، ولكن يمكنك بناء واحد أرخص بكثير مع بعض التخطيط الذكي.

على غرار CubeSats ، يتم تسليم TubeSats من أسطوانة طويلة متصلة بالمرحلة العليا من الصاروخ. تبلغ تكلفة طقم TubeSat من شركة Interorbital Systems 8،000 دولار فقط ، بما في ذلك الإطلاق! وفقًا لموقع الشركة الإلكتروني ، "لقد دخل كوكب الأرض عصر القمر الصناعي الشخصي". أريد ملكي!

نموذج أولي يعمل بشكل كامل للأقمار الصناعية تم بناؤه من Lego Mindstorms NXT.

ليغو والهواتف الذكية

في مركز أبحاث AMES التابع لناسا نحاول اكتشاف مدى تكلفة بناء مركبة فضائية. مع نظام Lego Mindstorms NXT وحوالي 500 دولار في أجزاء أخرى ، قمنا ببناء قمر صناعي يعمل بشكل كامل.

نحن مهتمون جدًا أيضًا بالهواتف الذكية ، التي تزخر بأجهزة استشعار ولديها أجهزة كمبيوتر محمولة أقوى من أي قمر تقريبًا في الفضاء. في الواقع ، يحتوي الهاتف الذكي على جميع أنظمة مركبة فضائية باستثناء الألواح الشمسية والدفع! مع المزيد من العمل ، نعتقد أننا سنطلق أول قمر صناعي يعتمد على الهواتف المحمولة في يوم من الأيام (انظر الصفحة 74).

للوصول إلى هناك

على الرغم من أنك قد تكون قادرًا على إنشاء قمر صناعي يعمل مقابل القليل من المال ، إلا أنه لا تزال هناك مشكلتان يجب التغلب عليهما. الأول هو العثور على إطلاق صاروخ من نوع ما. وإذا انتهى بك الأمر إلى مشاركة رحلة ، فإن المشكلة التالية هي إقناع المشغل بأن قمرك الصناعي لا يمثل خطراً على المكلف الأكثر تكلفة الذي يضعه على الصاروخ.

لتقليل خطر إتلاف الصاروخ أو المركبة الفضائية الأخرى ، يحتاج قمرك الصناعي إلى إجراء اختبارات مكثفة لضمان أمانه. وسيشمل ذلك وضعه في دورات شديدة البرودة والساخنة ، وتعريضه لفراغ محاكاة في غرفة فراغ كبيرة ، وهزها بقوة على طاولة اهتزاز. إذا كان بإمكان قمرك الصناعي أن ينجو من هذا النظام المعاقب ولا يزال يعمل كما صممت ، فيجب أن ينجو أيضًا من الصاروخ ويعمل في الفضاء لبعض الوقت.

ربما يكون الحصول على إطلاق لكائنك أغلى جزء في فعل أي شيء في الفضاء. يمكنك التطوع لمشروع AMSAT ، وقد ذكرنا بالفعل TubeSats ، والتي تقدم خدمة توصيل كاملة. إذا كنت تبني قمرك الصناعي من خلال جامعة أو مجموعة تعليمية أخرى ، فإن مشروع ELANa التابع لوكالة ناسا (الإطلاق التعليمي للأقمار الصناعية النانوية) يمكنه الحصول على مكعبات في الفضاء مقابل حوالي 30،000 دولار. أندروز سبيس هي شركة تعمل في مجال الوساطة التجارية لإطلاق صواريخ SpaceX المثيرة للصقور Falcon 1 و Falcon 9. في حين أن هذه الإطلاقات تكلف أكثر من ELaNa ، يمكن للصواريخ حمل أقمار صناعية أثقل بكثير - أي شيء من 1 كجم إلى 300 كجم!

إذا كنت ترغب في تجربة القمر الصناعي الخاص بك ولكن ليس بالضرورة وجوده في الفضاء لعدة أشهر ، فقد تفكر في وضعه على صاروخ قصير المدى عالي السبر. تطلق العديد من مجموعات الهواة صواريخ على ارتفاع يزيد عن 10 كيلومترات. خيار آخر هو ركوب منطاد عالي الارتفاع. تعتبر البالونات أكثر لطفًا ويمكنها أن تأخذ قمرك الصناعي التجريبي إلى 30 كم دون أي متاعب. عندئذٍ لديك متسع من الوقت لاستقراره ، واستهلاله ، وعلى استعداد للقيام بما تم تصميمه من أجله. وإذا كان إسقاطها جزءًا من الخطة ، فيجب أن تحصل على 30 ثانية على الأقل من وقت السقوط الحر من هذا الارتفاع!

Spacebridge هي فرع لمجموعة Noisebridge للمتسللين في منطقة خليج سان فرانسيسكو. إنهم يطورون رحلاتهم الفضائية باستخدام إطلاق البالون والهواتف الذكية ، لكنهم يأملون في إطلاق صواريخهم قريبًا. ولماذا لا تستطيع؟



قد تكون مهتمة

الفلاش باك وصفة: موجيتو تعويم

الفلاش باك وصفة: موجيتو تعويم


تريست ميني صانع Faire Roundup

تريست ميني صانع Faire Roundup


Make: The Shot - آخر فرصة للتصويت لصالح مشروع الكاميرا المفضل لديك

Make: The Shot - آخر فرصة للتصويت لصالح مشروع الكاميرا المفضل لديك


أقلام ملونة تصبح مجوهرات فريدة من نوعها

أقلام ملونة تصبح مجوهرات فريدة من نوعها






المشاركات الأخيرة