إعلان

أبداعات العلماء الروس في مجال الفضاء.

سيتم اختبار محرك البلازما الروسي الفضائي  الصغير بحلول نهاية العام.


يعمل مهندسو MEPhI (معهد موسكو للفيزياء الهندسية) بنشاط على تطوير محرك بلازما صغير جدًا مصمم خصيصًا للأقمار الصناعية النانوية. لم تكن المشكلة الرئيسية هي إنشاء محرك ، ولكن جعله يعمل بشكل كامل من بطارية مكثف صغيرة.

 وكان المتخصصون الروس هم الذين تمكنوا من حل المشكلة التي حلها العلماء في جميع أنحاء العالم لعقود عديدة ، وقد نجحوا في إنشاء محرك بلازما صغير جدًا ، يريدون اختباره في الفضاء بحلول نهاية هذا العام.

مشكلة الأقمار الصناعية النانوية وحلها. 

 في الوقت الحالي ، يمكننا أن نلاحظ طفرة حقيقية في ما يسمى :
 بالاقمار الصناعية النانوية وهي- المركبات الفضائية ، التي لا يتجاوز وزنها 10 كجم. لذلك فقط منذ بداية عام 2021 ، تم إطلاق حوالي 150 قمرًا صناعيًا بأسم CubeSat 
وهي المركبات التي تتكون من وحدات مكعب متعددة من 10 سم × 10 سم × 10 سم حجم.  لا تزيد كتلة  عن 1.33 كيلوجرام (2.9 رطل) لكل وحدة. 

 المحركات الدقيقة للأقمار الصناعية النانوية

توضع هذه الاقمار في المدار - وهو النوع الأكثر شيوعًا من الأقمار الصناعية الفائقة الصغر.

 لذا تُستخدم معظم هذه الأجهزة النانوية لاستكشاف الأرض ، والمشكلة الرئيسية للأجهزة هي أنها تُطلق في المدار عن طريق رمي العشرات منها من الصاروخ في مكان واحد.

 للحصول على عمل عالي الجودة ، يجب توزيعها بالتساوي على المدار ، مما يعني أنك بحاجة إلى تغيير سرعتها في المدار. حاليًا ، تُستخدم اللوحات المنسدلة لتغيير السرعة وتدويرها بشكل عمودي على حركة القمر الصناعي لأقصى قدر من التباطؤ ، أو بالتوازي من أجل إبطاء طفيف.


الطريقة لها عيب واحد ، ولكن عيب كبير جدا. بسبب التباطؤ ، غالبًا ما تفقد الأقمار الصناعية الارتفاع وتخرج حتمًا من المدار وتحترق في الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي.

 وبالتالي ، من الضروري إطلاق جميع الأقمار الصناعية الجديدة باستمرار لتحل محل الأقمار الصناعية المحترقة.

 السبيل الوحيد للخروج من هذا الموقف هو تثبيت محرك مصغر على القمر الصناعي. لكن جميع المحركات الحالية مصممة للعمل على مركبات فضائية كبيرة ، وهي تستهلك الكثير من الطاقة ، ولا تستطيع الألواح الموجودة على الأقمار الصناعية الصغيرة تزويدها بالكهرباء من حيث المبدأ. والمحركات السائلة محظورة لأسباب تتعلق بالسلامة.

 هذا هو السبب في أن العلماء كانوا يكافحون من أجل إنشاء محركات مصغرة لفترة طويلة وأحيانًا دون جدوى.

 لقد وجد المهندسون الروس حلاً

اقترح المتخصصون الروس استخدام المركبات غير المتفجرة كوقود في محرك البلازما ، لكن البلاستيك متعدد الأسيتال ، الذي يحترق تدريجيًا ، يتم تحويله إلى بلازما ، ثم يتم إلقاؤه من المحرك ، وبالتالي إنشاء الدفع اللازم ، والذي يحرك القمر الصناعي الصغير. .

 من أجل الإنصاف ، يجب أن يقال إن فكرة استخدام البلاستيك ليست جديدة وقد اقترحها متخصصون سوفييت وتم اختبارها في عام 1964 على محطة المسبار 2 بين الكواكب ، والتي أرسلها الاتحاد السوفيتي إلى المريخ.

 في النسخة السوفيتية ، لم يتم استخدام البولي أسيتال للمحركات ، ولكن تم استخدام البلاستيك الفلوري العادي. كانت السمة الرئيسية لهذه المادة هي كثافتها العالية ، ولكن كان هناك أيضًا عيبًا خطيرًا.

مصدر الصورة : البولي اسيتال 

 لذلك من أجل استخدام البلاستيك الفلوري في شكل وقود ، هناك حاجة إلى تيار تفريغ كبير. إذا لم يكن التيار كافيًا ، فإن فيلمًا كربونيًا يتشكل على سطح البلاستيك ، والذي يتمتع بموصلية تيار ممتازة ، مما يعني أنه يمكن أن يتسبب في حدوث دائرة كهربائية قصيرة ، وسيفشل المحرك ببساطة.

 حل المهندسون السوفييت المشكلة عن طريق تركيب مكثفات نبضية كبيرة وقوية ، لكن لا يمكن استخدامها على الأقمار الصناعية الصغيرة بأي شكل من الأشكال.

كانت فكرة مهندسي (معهد موسكو للفيزياء الهندسية) هي إنشاء محرك بأبعاد 83x83x50 مم ، ولحل مشكلة تشكيل الحجم  ، بدأوا في البحث عن نوع آخر من البلاستيك. وأثناء البحث ، تم العثور على بولي أسيتال ، يحتوي على سلسلة (-COCOC-) ، والتي لا تسمح بتكوين سلسبة كربون أثناء الاحتراق (يتم تكوين كمية معينة من الزيت دون تيار كهربائي ، والذي يعني أنه لا يشكل خطورة على المحرك).

الصورة :  - www.radioscanner.ru

 بالإضافة إلى ذلك ، تم تركيب نظام مغناطيسي خارجي مصنوع من ملف نحاسي على المحرك ، مما سمح بالحد من تيار التفريغ والحفاظ على كفاءة المحرك المقبولة. لذلك ، وفقًا للحسابات الأولية ، يمكن أن يكون مورد المحرك حوالي 1000 ساعة من التشغيل.

 وأخيرًا ، تم تركيب مكثفات مدمجة وخفيفة الوزن.

 آفاق المحرك الروسي

 خلال الأشهر المقبلة ، سيقوم المهندسون بإجراء تعديلات على المحرك من أجل زيادة كفاءته وزيادة احتياطي البلاستيك ، وفي نهاية العام سيتم اختبار المحرك على قمرين صناعيين في وقت واحد على منصة OrbitCraft-Pro. بالإضافة إلى ذلك ، أبرم المطورون بالفعل اتفاقيات أولية مع شركة الفضاء الخاصة Sputniks.

رصد الأقمار الصناعية للمنطقة القطبية الشمالية المهددة بالانقراض -  goarctic.ru



 يجب الانتهاء من جميع الاختبارات بحلول نهاية الصيف عام 2022 ، وبعد ذلك سيكون من الممكن التحدث عن الإنتاج التسلسلي للمحركات.


ABDULLAH. A. A



شارك الموضوع
تعليقات