اگر فضاپیماها بتوانند بدون تکیه بر سوختهای سنتی در فضا سفر کنند، چه میشود؟ یک استارتاپ جسورانه از بوتل، واشنگتن، در حال کار بر روی فناوری نوآورانهای است که میتواند این رویا را به حقیقت بدل کند.
Portal Space Systems، استارتاپی از بوتل، واشنگتن، به دنبال حل چالشی است که سالها صنعت فضایی را نادیده گرفته است: چگونه میتوان ماهوارهها را بین مدارها جابهجا کرد بدون مصرف سوخت گرانقیمت. پاسخ آنها؟ پروپولسیون خورشیدی. این نوآوری میتواند بهطرز اساسی شیوهٔ تفکر ما دربارهٔ حرکت ماهوارهها را تغییر دهد و آن را ارزانتر، پایدارتر و حتی کارآمدتر کند.
ایدهٔ استفاده از نور خورشید برای پیشبرد فضاپیماها جدید نیست، اما تا کنون عمدتاً نظری باقی مانده بود. Portal Space این تحقیقات قدیمی را بازنگری میکند و با بهرهگیری از پیشرفتهای فناوری، سعی در توسعهٔ سیستمی عملی برای پیشرانش دارد.
احیای یک مفهوم دیرینه با نگاهی نو
هستهٔ فناوری Portal Space بر پایهٔ پروپولسیون خورشیدی است، مفهومی که اولینبار در دههٔ ۱۹۸۰ بررسی شد اما هرگز بهطور کامل بهکار گرفته نشد. به گفتهٔ این شرکت، این فناوری مدتی است موجود، اما تنها اخیراً پیشرفتهای مدرن امکان توسعهٔ واقعی آن را فراهم کردهاند. با جمعآوری انرژی خورشیدی و تبدیل آن به نیروی پیشرانشی، فضاپیماها میتوانند بین مدارها جابهجا شوند، بدون اینکه به سیستمهای سنتی، سوختبرند مشابه پیشرانش شیمیایی وابسته شوند.
جالب این است که این رویکرد صرفاً یک ایدهٔ جالب نیست؛ بلکه بهواقع به یک نیاز رو به رشد در این عملیات پاسخ میدهد. با افزایش تعداد ماهوارههای بهکار رفته و پیچیدهتر شدن مأموریتها، نیازی به سیستمهای پیشرانش کارآمد و پایدار احساس میشود. این گزینهٔ خورشیدی میتواند منبعی تقریباً نامحدود و پاک برای انرژی فراهم کند و شیوهٔ مدیریت و مانور ماهوارهها را تغییر دهد.
قدرت چاپ سهبعدی در فناوری فضایی
یکی از مواردی که Portal Space را متمایز میکند، بهرهبرداری از فنآوری چاپ سهبعدی برای ساخت مؤلفههای پیشرانش خورشیدی است. بهجای تکیه بر روشهای تولید سنتی، این شرکت قطعات سفارشیسازی شده را ایجاد میکند که نور خورشید را جمعآوری و به پیشرانش تبدیل مینمایند. این رویکرد سیستم را دقیقتر، کارآمدتر و از مهمترین مزیتها، ارزانتر میکند.
«این نقطه عطف بزرگی است»، گفت مدیرعامل Jeff Thornburg دربارهٔ آزمایشهای اخیر Portal. «این همانطور است که آینده بهنظر میرسد؛ ما آن را به واقعیت میآوریم.»
چاپ سهبعدی در فناوری فضایی هنوز نسبتاً نو است، اما بهسرعت در حال رشد است. این فناوری انعطافپذیری بیشتری در طراحی فراهم میکند که برای این نوع سفرها حیاتی است. Portal Space میتواند طرحهای خود را بهسرعت آزمایش و سازگار کند، بدون نیاز به نمونهسازی هزینهبر.
تمدید طول عمر ماهوارهها با استفاده از انرژی خورشیدی
سیستمهای پیشرانش شیمیایی سنتی بر سوخت محدود تکیه دارند؛ به این معنی که وقتی سوخت تمام شد، ماهواره دیگر نمیتواند حرکت کند. اما با پیشرانش خورشیدی، ماهوارهها میتوانند مدت زمان طولانیتری عمل کنند و بر حسب نیاز موقعیت خود را تغییر دهند، بدون نگرانی از تمام شدن سوخت. این میتواند هزینههای نگهداری و جایگزینی ماهوارهها در طول زمان را بهطرز قابلتوجهی کاهش دهد.
این امر بهویژه برای دستههای بزرگ ماهوارهای — گروههایی که در مداری با هم کار میکنند — مفید است. این سیستمها برای همزمانسازی نیاز به تنظیمات منظم دارند و بدون روشی کارآمد برای جابهجایی، طول عمر آنها میتواند بهمراتب کوتاه شود.
«در فضا، مردم بهطور کلی بسیار محتاط هستند، زیرا هزینهٔ پرتاب یک شیء بسیار بالا است»، توضیح داد Justin Little، استاد هوانوردی و فضانوردی در دانشگاه واشنگتن. «آیا مزایای این فناوری بهگونهای است که واقعاً آن را جذاب میکند؟»