کیوبست ها به تعمیرکار فضایی تبدیل می شوند!
به گزارش مداربسته، بررسی محققان آمریکایی، امکان استفاده از چندین کیوبست را برای مأموریت های سرویس دهی و تعمیر در فضا آشکار می کند.
به گزارش مداربسته به نقل از ایسنا، از آنجائیکه بیشتر ماهواره ها، تلسکوپ ها و سایر فضاپیماها طوری ساخته می شوند که قابل تعمیر باشند، مسیرهای قابل اعتمادی ضروری است تا فضاپیماهای خدماتی به صورت ایمن به آنها برسند. محققان بخش مهندسی هوافضا در «دانشگاه ایلینوی اربانا شمپین»(UIUC) درحال توسعه روشی هستند که به چندین کیوبست امکان می دهد تا بعنوان عوامل سرویس دهنده برای مونتاژ یا تعمیر یک تلسکوپ فضایی عمل کنند.
به نقل از فیز، روش این گروه پژوهشی می تواند مصرف سوخت را به حداقل برساند، تضمین کند که عوامل سرویس دهنده هیچگاه بیشتر از پنج متر به یکدیگر نزدیک نمی شوند و میتوان از آنها برای حل کردن مشکلات مسیریابی بهره برد که به فضا مرتبط نیستند.
«روتویک بومنا»(Ruthvik Bommena) از محققان این پروژه اظهار داشت: ما طرحی را توسعه داده ایم که به کیوبست ها امکان می دهد تا بدون برخورد کردن با یکدیگر، به شکل کارآمد کار کنند. این فضاپیماهای کوچک، قابلیت های محاسباتی محدودی دارند. بنابراین، مسیرها توسط مهندسان طراحی مأموریت از پیش محاسبه می شوند.
بومنا و «رابین وولندز»(Robyn Woollands)، پژوهشگر دیگر این پروژه با شبیه سازی دو، سه یا چهار گروه وسیله نقلیه که اجزای مدولار را به صورت هم زمان بین یک وسیله نقلیه سرویس دهنده و یک تلسکوپ فضایی درحال سرویس دهی در فضا جابه جا می کنند، عملکرد الگوریتم را نشان دادند. بومنا اظهار داشت: محاسبه این مسیرها دشوار است، اما ما به متد جدیدی رسیدیم که بهینه بودن آنرا تضمین می نماید.
به قول بومنا، سخت ترین جنبه کار، مقیاس فاصله هاست. مدار «تلسکوپ فضایی جیمز وب» حدود ۱.۵ میلیون کیلومتر دورتر است و در نقطه ۲ لاگرانژ خورشید-زمین قرار دارد. این نقطه جایی است که نیروی گرانشی خورشید و زمین یکدیگر را متعادل می کنند و آنرا به یک مکان مناسب برای ماهواره های رصدی در اعماق فضا تبدیل می کنند تا مدار خویش را درحال دور شدن از خورشید حفظ کنند.
بومنا افزود: ما بدون اینکه خیلی فنی شویم، از روش های غیر مستقیم بهینه سازی برای تضمین بهینه بودن چاره خروجی استفاده کردیم. روش های مستقیم، این را تضمین نمی کنند. همچنین، ما محدودیت های نابرابری مسیر ضد برخورد را بعنوان یک مانع سخت در فرمول کنترل گنجانده ایم. بنابراین، فضاپیما محدودیت را در هیچ نقطه ای از مسیر نقض نمی کند.
وی ادامه داد: روش های سنتی مستقیم یا غیر مستقیم با محدودیت هایی مانند اجتناب از برخورد، مسیر را به قوس های مختلف می شکنند و پیچیدگی را به صورت تصاعدی می افزایند. روش شناسی ما اجازه می دهد تا مسیرها را به شکل منفرد بررسی نماییم. ما فقط از نقطه آغاز به طور مستقیم به نقطه مقصد می رویم. این شیوه در مصرف سوخت صرفه جویی می کند و از نظر محاسباتی کارآمدتر است.
بومنا تصریح کرد که او و وولندز حدود یک سال و نیم روی این پروژه کار کردند و موفقیت در یک پرواز طولانی به دست آمد. وی ادامه داد: ریاضی روی کاغذ کار می کرد. مشکل اصلی ما دست وپنجه نرم کردن با اعداد بود. هنگامی که در طول یک پرواز طولانی درحال کدنویسی بودم، چند گزینه را امتحان کردم و ناگهان چاره را یافتم. ابتدا باور نکردم. آن لحظه بسیار هیجان انگیز بود و چند روز بعد احساس شگفت انگیزی داشتم.
بومنا اظهار داشت که باآنکه کاربرد این شیوه، ایمن تر و کارآمدتر کردن سرویس دهی و مونتاژ در فضاست، اما روشی که آنها توسعه داده اند، بسیار متنوع است و میتوان از آن در دیگر سناریوهای بهینه سازی مسیر با محدودیت های متعدد بهره برد.
این پژوهش در «The Journal of the Astronautical Sciences» به چاپ رسید.
منبع: مداربسته
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب