با تکنولوژی‌های مینیاتوری، هزینه‌های فضایی را کاهش دهید

پژوهشگر فضایی گفت: با پیشرفت فناوری توانسته‌ایم به تولید تکنولوژی‌های سبک و کوچک دست پیدا کنیم که موجب صرفه‌جویی چشمگیری در پروژه‌های فضایی می‌شود. این صرفه‌جویی‌ها موجب کوتاه‌تر شدن زمان‌های توسعه، افزایش دسترسی به فضا و کاهش ریسک‌ها می‌شود.

کد خبر: ۱۲۶۷۲۴۹

تاریخ: ۰۱ آبان ۱۴۰۳ - ۱۵:۲۱

به گزارش «تابناک» به نقل از ایمنا، عمران مرادی در گفت‌وگویی اظهار کرد: ما امروز در دنیایی زندگی می‌کنیم که شاهد رشد شگرف فناوری هستیم. نخستین کامپیوتر الکترونیکی دیجیتال که در سال ۱۹۴۵ ساخته شد، وزنی برابر با ۳۰ تن داشت و حدود ۱۶۷ متر مربع فضا را اشغال می‌کرد. در حالی که این کامپیوتر قادر به انجام کارهای ساده‌ای بود، امروزه تلفن‌های همراه و ساعت‌های دیجیتال که بسیار سبک‌تر هستند، می‌توانند وظایف پیچیده‌تری را به عهده بگیرند، بنابراین به وضوح می‌توانیم ببینیم که فناوری‌های بزرگ و سنگین به تکنولوژی‌های کوچک و سبک تبدیل می‌شوند.

وی افزود: این تغییرات در صنایع فضایی اهمیت ویژه‌ای دارد. هنگام ارسال محموله‌ای به فضا، یکی از مهم‌ترین فاکتورها، وزن آن محموله است. به هر حال، برای ارسال هر بار محموله به فضا، نیاز به انرژی زیادی داریم و کنترل وزن آن از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به اینکه ممکن است به فضاهای دوردست یا حتی سفرهای بین‌سیاره‌ای فکر کنیم به وضوح مشخص می‌شود که کاهش وزن، فاکتوری کلیدی است.

پژوهشگر فضایی ادامه داد: هرچه وزن محموله کمتر باشد، نیاز به انرژی کمتری برای پرتاب آن وجود دارد و این امر منجر به کاهش هزینه‌ها می‌شود. با پیشرفت فناوری، توانسته‌ایم به تولید تکنولوژی‌های سبک و کوچک دست پیدا کنیم که موجب صرفه‌جویی چشمگیری در پروژه‌های فضایی می‌شود. این صرفه‌جویی‌ها موجب کوتاه‌تر شدن زمان‌های توسعه، افزایش دسترسی به فضا و کاهش ریسک‌ها می‌شود و به مراکز و شرکت‌های با بودجه محدود نیز این امکان را می‌دهد که به فضا دست پیدا کنند.

مرادی گفت: گوشی‌های هوشمند امروزی دارای پردازنده‌هایی با میلیون‌ها ترانزیستور و قدرت پردازش بسیار بالایی هستند. در آیفون ۱۳، بیش از ۱۵ میلیارد ترانزیستور وجود دارد که از یک معماری پیشرفته در حد نانومتر بهره می‌برد، اما کامپیوتر راهنمایی فضاپیمای آپولو که برای فرود در سطح ماه استفاده می‌شد، تنها دارای قدرت پردازشی حدود دو مگاهرتز و ۶۴ کیلوبایت حافظه بود. با این تفاسیر، می‌توان گفت که فناوری‌های کوچک، به ویژه در صنعت دیجیتال و اپتیک، امکان ارسال سازه‌های بسیار سبک به فضا را فراهم می‌آورد.

نقش ماهواره‌های کوچک در اکتشافات فضایی

وی در مورد تأثیر ماهواره‌های کوچک در اکتشافات فضایی اضافه کرد: این موضوع به تکنولوژی‌های مینیاتوری، پردازشگرهای قوی و حسگرهای حساس به کار رفته در این ماهواره‌ها بستگی دارد. تنوع موضوعی در اکتشافات فضایی بسیار زیاد است و یکی از دلایل اصلی ارسال تلسکوپ‌ها و ماهواره‌ها به خارج از جو زمین، حذف اثرات مخل جو بر امواج الکترومغناطیسی است.

مرادی اضافه کرد: پروژه‌های اکتشاف فضایی به طور معمول به دسته‌های مختلف تقسیم می‌شوند و بر اساس امواج الکترومغناطیس، از گاما، ایکس‌ری، فرابنفش، نور مرئی تا امواج رادیویی، نیاز به تلسکوپ‌ها و ماهواره‌های خاص خود را دارند. با ماهواره‌های کوچک می‌توان برخی از فعالیت‌ها را انجام داد، همچون تصویربرداری‌های ساده و دقیق که به صورت گروهی انجام می‌شود، اما در مواردی که نیاز به جمع‌آوری نور زیاد یا ارسال ابزارهای علمی متعدد باشد، نمی‌توان از ماهواره‌های کوچک استفاده کرد و در اینجا به تلسکوپ‌های بزرگ همچون تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی جیمز وب نیاز داریم. به‌عنوان مثال، وزن تلسکوپ هابل بیش از ۱۱ تن است، بنابراین بسته به نوع اکتشافات فضایی مورد نظر، نیاز به انتخاب تجهیزات متناسب وجود دارد.

وی اظهار کرد: امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی‌های مینیاتوری، ما قادر به حل بسیاری از مشکلات در زمینه اکتشافات فضایی هستیم و دیگر نیازی به ماهواره‌های عظیم‌الجثه نیست. این نوع ماهواره‌ها به طور معمول به صورت مشترک توسط چند کشور ساخته می‌شوند.

پژوهشگر فضایی ادامه داد: در مورد تکنولوژی‌های مورد استفاده در ماهواره‌های کوچک، می‌توان این سیستم‌ها را همچون یک تابع در نظر گرفت که ورودی، پردازش و خروجی دارد. ورودی این تابع شامل داده‌هایی است که از فضا دریافت می‌شود. این داده‌ها از یک طیف وسیع از امواج الکترومغناطیس شامل اشعه گاما، ایکس‌ری، فرابنفش، نور مرئی، امواج فروسرخ، امواج رادیویی و امواج رادیو کوچک میکروها تشکیل شده است، بنابراین سنسورها در این فرایند اهمیت ویژه‌ای دارند. سنسورهایی که هم باید به لحاظ کمی و هم کیفی مناسب باشند تا بتوانند سیگنال‌های دقیق را دریافت کنند.

مرادی ادامه داد: در ادامه، پردازشگرها قرار دارند که باید مینیاتوری و دقیق باشند. صنایع الکترونیک مینیاتوری در سال‌های اخیر پیشرفت‌های چشمگیری داشته و پردازشگرهای قوی در دسترس هستند. علاوه‌بر این ما نیاز به سیستم‌های ارتباطی داریم که در کنار پردازشگرها، اطلاعات را ذخیره و منتقل کنند. در این زمینه نیز نانو مموری‌های قوی وجود دارند که ظرفیت زیادی برای ذخیره اطلاعات دارند.

وی گفت: پس از پردازش و ذخیره‌سازی، نیاز به تکنولوژی ارسال اطلاعات داریم که بتواند داده‌ها را به زمین منتقل کند. این بخش چالش‌برانگیز است، زیرا نیاز به آنتن‌ها و سیستم‌های مخابراتی داریم که ارتباط را برقرار کنند. به طور معمول ماهواره‌ها به صورت سامانه‌ای عمل می‌کنند و اطلاعات را به ماهواره‌های دیگر ارسال می‌کنند تا در نهایت به ایستگاه‌های زمینی منتقل شود.

مرادی افزود: تمامی این سیستم‌ها به یک منبع تأمین انرژی نیاز دارند که باید باتری‌های کوچک، کم وزن و با عمر طولانی باشند. استفاده از پنل‌های خورشیدی در ماهواره‌های کوچک امکان‌پذیر نیست، بنابراین باتری‌های با ظرفیت بالا و عمر طولانی ضروری است که خود این نیز تکنولوژی پیچیده و سختی محسوب می‌شود.