کیوبست ها به تعمیرکار فضایی تبدیل می شوند!
شاپ: بررسی محققان آمریکایی، امکان استفاده از چندین کیوبست را برای ماموریت های سرویس دهی و تعمیر در فضا آشکار می کند.
به گزارش شاپ 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 لازم است تا فضاپیماهای خدماتی بطور 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 به عنوان 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 هیچ گاه بالاتر از پنج متر به یکدیگر نزدیک نمی شوند و می توان 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، بصورت کارآمد کار کنند. این فضاپیماهای کوچک، قابلیت های محاسباتی محدودی دارند. بنابراین، مسیرها توسط مهندسان طراحی ماموریت 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 بطور 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 روش تازه ای رسیدیم که بهینه بودن آنرا تضمین می نماید.
بگفته 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 خودرا درحال دور شدن از خورشید حفظ کنند.
بومنا اضافه کرد: ما بدون اینکه خیلی فنی شویم، از روش های غیر مستقیم بهینه سازی برای تضمین بهینه بودن راهکار خروجی استفاده کردیم. روش های مستقیم، این را تضمین نمی کنند. همچنین، ما محدودیت های نابرابری مسیر ضد برخورد را به عنوان 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 گوناگون می شکنند و پیچیدگی را بطور تصاعدی می افزایند. روش شناسی ما اجازه می دهد تا مسیرها را بصورت منفرد بررسی نماییم. ما فقط از نقطه آغاز به طور مستقیم به نقطه مقصد می رویم. این تکنیک در مصرف سوخت صرفه جویی می کند و از نظر محاسباتی کارآمدتر است.
بومنا اشاره 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 راهکار را یافتم. ابتدا باور نکردم. آن لحظه بسیار هیجان انگیز بود و چند روز بعد احساس شگفت انگیزی داشتم.
بومنا اظهار داشت که بااینکه کاربرد این تکنیک، ایمن تر و کارآمدتر کردن سرویس دهی و مونتاژ در فضاست، اما روشی که آنها توسعه داده اند، بسیار متنوع است و می توان از آن در سایر سناریوهای بهینه سازی مسیر با محدودیت های مختلف بهره برد.
این پژوهش در «The Journal of the Astronautical Sciences» به چاپ رسید.
منبع: shaap.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب