اگر فضاپیماها بتوانند در فضا حرکت کنند بدون اینکه به سوخت سنتی وابسته باشند، چه میشود؟ یک استارتاپ جسور از بوتل در حال کار بر روی فناوری انقلابی است که میتواند این را به واقعیت تبدیل کند.
Portal Space Systems، یک استارتاپ مستقر در بوتل، واشینگتن، درصدد حل چالشی است که سالها صنعت فضایی را آزار میدهد: چگونه میتوان ماهوارهها را بین مدارها جابهجا کرد بدون اینکه سوخت گرانقیمت را مصرف کنیم؟ پاسخ آنها؟ رانش خورشیدی. این نوآوری میتواند بهصورت اساسی نحوهٔ تفکرمان دربارهٔ حرکت ماهوارهها را تغییر دهد و آن را ارزانتر، پایدارتر و شاید کارآمدتر کند.
ایدهٔ استفاده از نور خورشید برای پیشبرد فضاپیماها جدید نیست، اما تا دههها عمدتاً نظری باقی مانده بود، تا کنون. شرکت Portal Space این تحقیقات قدیمی را بازنگری میکند و با بهرهگیری از پیشرفتهای فناوری، سیستمی عملی برای رانش خورشیدی میسازد.
احیای یک مفهوم قدیمی با چرخشی نوین
هستهٔ فناوری Portal Space بر پایهٔ رانش خورشیدی است، مفهومی که برای اولین بار در دههٔ ۱۹۸۰ بررسی شد اما هرگز بهطور کامل عملی نشد. به گفتهٔ شرکت، این فناوری مدتی است که وجود دارد، اما تنها اخیراً پیشرفتهای مدرن امکان توسعهٔ واقعی آن را فراهم کردند. با جذب انرژی خورشید و تبدیل آن به نیروی رانش، فضاپیماها میتوانند بین مدارها جابهجا شوند بدون آنکه به سامانههای سنتی و پرسوخت مانند رانش شیمیایی تکیه کنند.
جالب این روش این است که فقط یک ایدهٔ زیبا نیست؛ بلکه در واقع به نیاز رو به رشد این عملیاتها پاسخ میدهد. با افزایش تعداد ماهوارههای پرتابشده و پیچیدهتر شدن مأموریتها، نیاز به سامانههای رانش کارآمد و پایدار احساس میشود. این گزینهٔ خورشیدی میتواند منبعی تقریباً نامحدود و پاک برای انرژی فراهم کند که میتواند نحوهٔ مدیریت و مانور ماهوارهها را تغییر دهد.
قدرت چاپ سهبعدی در فناوری فضایی
یکی از ویژگیهای متمایز کنندهٔ Portal Space این است که از فناوری چاپ سهبعدی برای ساخت اجزای رانش خورشیدی خود بهره میگیرد. بهجای تکیه بر روشهای تولید سنتی، شرکت قطعات سفارشیسازیشدهای میسازد که به جذب و تبدیل نور خورشید به رانش کمک میکند. این روش کل سامانه را دقیقتر، کارآمدتر و بهویژه مقرونبهصرفهتر میکند.
«این یک نقطهٔ عطف بزرگ است»، به گفتهٔ مدیرعامل جِف تورنبرگ دربارهٔ آزمایشهای اخیر پورتال گفت. «این همانگونهای است که آینده بهنظر میرسد. ما آن را به واقعیت میآوریم.»
چاپ سهبعدی در فناوری فضایی هنوز نسبتاً جدید است، اما بهسرعت در حال گسترش است. این فناوری انعطافپذیری بسیار بیشتری در طراحی فراهم میکند که برای این نوع سفرها حیاتی است. پورتال اسپیس میتواند طرحهای خود را بهسرعت آزمایش و تطبیق دهد بدون آنکه به نمونهسازی پرهزینه نیاز داشته باشد.
افزایش طول عمر ماهوارهها با انرژی خورشیدی
سیستمهای رانش شیمیایی سنتی به سوخت محدود وابستهاند؛ به این معنی که وقتی سوخت تمام شود، ماهواره دیگر نمیتواند حرکت کند. اما با رانش خورشیدی، ماهوارهها میتوانند مدت زمان طولانیتری عمل کنند و در صورت نیاز موقعیت خود را بازتنظیم کنند، بدون نگرانی از اتمام سوخت. این میتواند هزینههای نگهداری و جایگزینی ماهوارهها در طول زمان را بهطور قابلتوجهی کاهش دهد.
این موضوع بهویژه برای دستههای بزرگ ماهوارهای — گروههایی از ماهوارهها که در مدار بهصورت مشترک کار میکنند — مفید است. این سیستمها به تنظیمات منظم برای هماهنگی نیاز دارند و بدون راهکار کارآمدی برای جابهجایی آنها، عمر مفیدشان میتواند بهطور چشمگیری کوتاه شود.
«در فضا، افراد عموماً بسیار محتاط هستند، صرفاً بهدلیل هزینهٔ سنگین پرتاب یک وسیله»، توضیح داد جاستین لیتل، استاد هوافضا و مهندسی فضا در دانشگاه واشینگتن. «آیا مزایایی وجود خواهد داشت که واقعاً این فناوری را مطلوب کند؟»