اگر فضاپیماها بتوانند بدون وابستگی به سوختهای سنتی در فضا سفر کنند، چه میشود؟ یک استارتاپ جسور از باتل بر روی فناوری نوآورانهای کار میکند که میتواند این رویا را به واقعیت بدل کند.
Portal Space Systems، استارتاپی مستقر در باتل، واشنگتن، در پی حل چالشی است که سالها صنعت فضایی را ناآرام کرده بود: چگونه میتوان ماهوارهها را بین مدارها جابهجا کرد بدون اینکه سوخت گرانقیمت را بسوزانیم. پاسخ آنها؟ پروپولسیون خورشیدانی. این نوآوری میتواند بهطور اساسی نحوهٔ تفکر ما دربارهٔ حرکت ماهوارهها را تغییر دهد و آن را ارزانتر، پایدارتر و حتی کارآمدتر کند.
ایدهٔ استفاده از نور خورشید برای راندهسازی فضاپیماها دقیقاً جدید نیست، اما تا کنون بیشتر بهصورت نظری باقی مانده بود. اکنون پرتال اسپیس این تحقیق قدیمی را بازنگری میکند و با بهرهبرداری از پیشرفتهای فناوری، سیستم راندهسازی عملی را توسعه میدهد.
احیای یک مفهوم قدیمی با نگاهی نو
هستهٔ فناوری پرتال اسپیس بر پایهٔ پروپولسیون خورشیدانی است، مفهومی که برای اولین بار در دههٔ ۱۹۸۰ مورد بررسی قرار گرفت اما هرگز بهطور کامل پیادهسازی نشد. به گفتهٔ شرکت، این فناوری از مدتی پیش وجود دارد، ولی تنها اخیراً پیشرفتهای مدرن امکان توسعهٔ واقعی آن را فراهم کردهاند. با جذب انرژی خورشیدی و تبدیل آن به نیروی رانش، فضاپیما میتواند بین مدارها حرکت کند بدون آنکه به سامانههای سنتی و سوختپر هزینه مانند پروپولسیون شیمیایی وابسته باشد.
آنچه جالب است این است که این روش تنها یک ایدهٔ جذاب نیست؛ در واقع به یک نیاز رو به رشد در این عملیاتها پاسخ میدهد. با افزایش تعداد ماهوارههای پرتابشده و پیچیدهتر شدن مأموریتها، نیاز به سامانههای رانش است که هم کارآمد و هم پایدار باشند، حس میشود. این گزینهٔ خورشیدانی میتواند منبعی تقریباً بینهایت و پاکیزه برای انرژی فراهم کند که میتواند نحوهٔ مدیریت و مانور ماهوارهها را دگرگون سازد.
قدرت چاپ سهبعدی در فناوری فضایی
یکی از نکاتی که واقعاً Portal Space را متمایز میکند، استفاده از فناوری چاپ سهبعدی برای ساخت اجزای رانش خورشیدی آنهاست. بهجای تکیه بر روشهای تولید سنتی، این شرکت در حال ساخت قطعات سفارشی است که به جذب و تبدیل نور خورشید به نیروی رانش کمک میکند. این رویکرد کل سامانه را دقیقتر، کارآمدتر و بهویژه مقرونبهصرفهتر میسازد.
“این نقطه عطفی عظیم است”، گفت CEO Jeff Thornburg، دربارهٔ آزمایشهای اخیر پرتال. “اینگونه است که آینده بهنظر میرسد. ما آن را به واقعیت میآوریم.”
چاپ سهبعدی در فناوری فضایی هنوز نسبتاً نوین است، اما بهسرعت در حال گسترش است. این فناوری امکان انعطافپذیری بسیار بیشتری در طراحی فراهم میکند که برای این نوع سفر بحرانی است. پرتال اسپیس میتواند بهسرعت طرحهای خود را آزمون و تطبیق دهد بدون نیاز به نمونهسازی گرانقیمت.
افزایش عمر ماهوارهها با انرژی خورشیدی
سیستمهای رانش شیمیایی سنتی به سوخت محدود متکی هستند؛ یعنی وقتی سوخت تمام شود، ماهواره دیگر قادر به حرکات نیست. اما با رانش خورشیدی، ماهوارهها میتوانند مدت زمان بیشتری بهکار ادامه دهند و در صورت نیاز دوباره موقعیت خود را تغییر دهند، بدون اینکه نیازی به سوخت داشته باشند. این میتواند هزینههای نگهداری و جایگزینی ماهوارهها را در طول زمان بهطور قابلتوجهی کاهش دهد.
اینگونه بهخصوص برای مجموعههای بزرگ ماهوارهای — گروهی از ماهوارههای همکار در مدار — مفید است. این سیستمها به تنظیمات منظم برای حفظ هماهنگی نیاز دارند، و بدون یک روش کارآمد برای جابهجا کردن آنها، عمرشان میتواند بهطرز چشمگیری کوتاه شود.
«در فضا، مردم معمولاً بهدلیل هزینهٔ بسیار بالای پرتاب، ریسکگریزی شدیدی نشان میدهند»، توضیح داد Justin Little، استاد هوافضا و فضاپیما در دانشگاه واشنگتن. «آیا مزایایی وجود دارد که واقعاً این فناوری را جذاب سازد؟»