اگر فضاپیماها بتوانند بدون تکیه بر سوختهای سنتی در فضا سفر کنند، چه خواهد شد؟ یک استارتاپ جسور از بوتل، واشنگتن در حال توسعه فناوری انقلابی است که میتواند این رویا را به حقیقت بدل کند.
Portal Space Systems، یک استارتاپ از بوتل، واشنگتن، قصد دارد به چالشی که سالها صنعت فضایی را آزار میداد، بپردازد: چگونه ماهوارهها را بین مدارها جابجا کنیم بدون اینکه سوخت گرانقیمت را بسوزانیم؟ پاسخ آنها؟ رانش خورشیدی. این نوآوری میتواند بهطور اساسی نحوهٔ فکر ما دربارهٔ حرکت ماهوارهها را تغییر دهد و آن را ارزانتر، پایدارتر و حتی بهرهوری بالاتری سازد.
استفاده از نور خورشید برای حرکت فضاپیماها ایدهای کاملاً نوین نیست، اما تا به امروز بهطور عمده نظری باقی مانده بود. شرکت Portal Space این پژوهش قدیمی را دوباره مرور میکند و با بهرهگیری از پیشرفتهای فناوری، سیستمی عملی برای رانش خورشیدی توسعه میدهد.
احیای مفهوم قدیمی با نگاهی نو
هستهٔ فناوری Portal Space بر پایهٔ رانش خورشیدی استوار است، مفهومی که نخستین بار در دههٔ ۱۹۸۰ بررسی شد اما هرگز بهطور کامل عملی نشد. بهگفتهٔ شرکت، این فناوری مدتی است که وجود دارد، اما تنها اخیراً پیشرفتهای فناوری امکان توسعهٔ کاربردی آن را فراهم کردهاند. با جذب انرژی خورشید و تبدیل آن به نیروی رانش، فضاپیماها میتوانند بین مدارها جابهجا شوند بدون تکیه بر سیستمهای سنتی و پرسوخت مانند رانش شیمیایی.
نکتهٔ جالب در این رویکرد این است که تنها یک ایدهٔ جذاب نیست؛ بلکه بهواقع نیاز رو به رشد در این عملیاتها را برآورده میکند. با افزایش تعداد ماهوارههای پرتابشده و پیچیدهتر شدن مأموریتها، نیاز به سیستمهای رانش کارآمد و پایدار احساس میشود. این گزینهٔ رانش خورشیدی میتواند منبع انرژی تقریباً نامحدود و پاک را فراهم کند که میتواند نحوهٔ مدیریت و مانور ماهوارهها را دگرگون سازد.
قدرت چاپ سهبعدی در فناوری فضایی
یکی از ویژگیهای متمایز کنندهٔ Portal Space، بهرهگیری از فناوری چاپ سهبعدی برای ساخت قطعات رانش خورشیدی است. بهجای تکیه بر روشهای سنتی تولید، این شرکت قطعات سفارشی تولید میکند که به جذب و تبدیل نور خورشید به نیروی رانش کمک میکنند. این روش کل سیستم را دقیقتر، کارآمدتر و بهویژه مقرونبهصرفهتر میسازد.
«یک نقطهٔ تحول عظیم است»، گفت Jeff Thornburg، مدیرعامل، دربارهٔ آزمایشهای اخیر پورتال. «این همان تصویری است که آینده به این شکل خواهد بود. ما آن را به واقعیت میآوریم.»
چاپ سهبعدی در فناوری فضایی هنوز نسبتاً نوپا است، اما بهسرعت در حال گسترش است. این تکنولوژی امکان انعطافپذیری بیشتر در طراحی را فراهم میکند، که برای این نوع سفرهای فضایی حیاتی است. Portal Space میتواند بهسرعت طرحهای خود را تست و تطبیق دهد بدون نیاز به نمونهسازی هزینهبر.
افزایش دورهٔ عمر ماهوارهها با نیروی خورشیدی
سیستمهای رانش شیمیایی سنتی به سوخت محدود متکی هستند؛ بهعبارت دیگر وقتی سوخت تمام شود، ماهواره دیگر نمیتواند جابهجا شود. اما با رانش خورشیدی، ماهوارهها میتوانند برای مدت طولانیتری فعال بمانند و در صورت نیاز مکان خود را تغییر دهند، بدون نگرانی از کمبود سوخت. این امر میتواند هزینههای نگهداری و جایگزینی ماهوارهها را بهطولانیمدت بهطور قابلتوجهی کاهش دهد.
این امر بهویژه برای صورتسازهای عظیم ماهوارهای – گروهی از ماهوارهها که برای کارهای مشترک در مدار همکاری میکنند – مفید است. این سامانهها نیازمند تنظیمات دورهای برای همزمان ماندن هستند و بدون روشی کارآمد برای جابهجایی، دورهٔ عمر آنها میتواند بهطرز چشمگیری کوتاه شود.
«در فضا، مردم عموماً بهدلیل هزینهٔ بسیار بزرگ پرتاب، ریسکپذیری بسیار کمی نشان میدهند»، توضیح داد Justin Little، استاد هوافضا و مهندسی فضا در دانشگاه واشنگتن. «آیا مزایایی وجود خواهند داشت که این فناوری را واقعاً جذاب سازند؟»