نفق الرياح البلازمي يقضي على نموذج القمر الصناعي في اختبار إعادة الدخول في الغلاف الجوي

بالعربي/ أجزاء القمر الصناعي التي تذوب أثناء إعادة الدخول تقلل من مخاطر تأثيرات الحطام الفضائي على الأرض.

يبخر نفق الرياح البلازمي تمامًا نموذجًا لقمر صناعي في مقطع فيديو من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، مما يوضح كيف يمكن لسرعة وحرارة عودة الغلاف الجوي أن تمحو حتى أكبر أجزاء الأقمار الصناعية الفضائية. 

هذا التدمير التام شيء جيد. 

وإليك السبب: يمكن للحطام الفضائي سريع الحركة الذي يدخل الغلاف الجوي للأرض أن يشكل خطرًا خطيرًا إذا نجت تلك النفايات الفضائية من ضغوط إعادة الدخول. قال ممثلو وكالة الفضاء الأوروبية ، في بيان ، إنه من خلال اختبار عتبات الحرارة للأقمار الصناعية ، يمكن للمهندسين تصميم مركبات فضائية قوية بما يكفي للقيام بعملهم ، لكنها ستحترق أيضًا بأمان في الغلاف الجوي خلال سقوطها على الأرض .

بعد اكتمال مهمة القمر الصناعي ، يمكن لمشغليه إزالة الجسم من المدار باستخدام نظام التحكم الخاص به لخفض نقطة الحضيض للقمر الصناعي ، أو النقطة المدارية الأقرب إلى الأرض ، فيما يُعرف باسم إعادة الدخول الخاضعة للرقابة. عندما يكون الحضيض منخفضًا بدرجة كافية ، تتولى الجاذبية زمام الأمور وتسحب المركبة الفضائية إلى الأسفل ، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية . تتسبب هذه الطريقة في إعادة دخول القمر الصناعي إلى الغلاف الجوي بزاوية شديدة الانحدار ، وبالتالي ضمان أن الحطام سيضرب بعد ذلك منطقة صغيرة نسبيًا. عادةً ما يستهدف مشغلو الأقمار الصناعية المحيطات المفتوحة لتقليل المخاطر على الناس ، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية.

وبالمقارنة ، فإن عمليات إعادة الدخول غير الخاضعة للرقابة لا ترسل القمر الصناعي إلى منطقة هبوط محددة. ولكن لكي يرسل المشغل قمرًا صناعيًا يهبط في الغلاف الجوي للأرض في هبوط غير متحكم فيه ، تطلب الوكالات الفيدرالية المنظمة للأقمار الصناعية دليلًا على أن مخاطر الإصابات الناجمة عن الاصطدام أقل من 1 من كل 10000 ، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية . 

لتحقيق هذه الدرجة من اليقين ، يجب على المهندسين إثبات أن جميع أجزاء القمر الصناعي المتساقط ستحترق قبل أن تقترب من الأرض – كما يتضح من ذوبان القمر الصناعي في اللقطات التي تم تصويرها داخل غرفة اختبار تابعة لمركز الفضاء الألماني (DLR) ، في كولونيا ، ألمانيا. قام العلماء هناك بمحاكاة ظروف العودة إلى الغلاف الجوي باستخدام الغاز المسخن بواسطة قوس كهربائي لدرجات حرارة تزيد عن 12000 درجة فهرنهايت (6700 درجة مئوية) ، وفقًا لمعهد الديناميكا الهوائية وتكنولوجيا التدفق التابع لـ DLR

في فيديو ESA ، تدخل آلية محرك المصفوفة الشمسية (SADM) – جزء من القمر الصناعي الذي يوجه موضع الألواح الشمسية ، وأحد أكبر أجزاء قمر صناعي نموذجي – إلى غرفة الرياح بالبلازما. بدأت التجارب لجعل SADM أكثر عرضة لتدمير الغلاف الجوي قبل عام. في المرحلة الأولى ، صمم الباحثون نماذج برمجية لـ SADM اختبرت نقطة الانصهار لنوع جديد من برغي الألومنيوم. 

قام العلماء بعد ذلك ببناء نموذج مادي ثلاثي الأبعاد لـ SADM باستخدام مسامير الألومنيوم الجديدة ، ووضعها قيد الاختبار داخل غرفة البلازما. واجه النموذج سرعات رياح بلغت آلاف الأميال في الساعة ، مما أدى إلى إعادة إنتاج ظروف مماثلة لعودة دخول الغلاف الجوي ، وكانت النتيجة عبارة عن SADM مبخر – تمامًا كما توقعت نماذج البرامج ، كما قال ممثلو وكالة الفضاء الأوروبية. 

تعد تجارب ذوبان الأقمار الصناعية مثل هذه أيضًا جزءًا من برنامج ESA يسمى CleanSat ، حيث تقوم الوكالة بالتحقيق في التقنيات الجديدة واختبارها بحيث تتبع التصاميم المستقبلية للأقمار الصناعية ذات المدار المنخفض مفهومًا قاتمًا: “D4D” أو ” تصميم من أجل الزوال “، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com