Quantumrun

ŞƏKİL KREDİTİ:

iStock

Avtonom peyklər: Kosmik tədqiqatçıların muxtar donanması

Alimlər kosmosu effektiv şəkildə araşdırmağa davam etmək üçün kiçik peyklərdən istifadə edərək, dərin kosmosda avtonom naviqasiyanın inkişafını araşdırırlar.

Author:
Author adı
Quantumrun Uzaqgörməsi
Dekabr 23, 2022

Anlayış xülasəsi

Kiçik peyklər asteroidlərin monitorinqindən tutmuş məlumatların toplanmasına qədər böyük nailiyyətlər əldə ediblər. Bununla belə, artan büdcə məhdudiyyətləri alimləri peyklər üçün alternativ, qənaətcil həll yolları, o cümlədən özünü idarə etmək və enerjiyə qənaət etməyə vadar edib. Avtonom peyklərin inkişafının uzunmüddətli nəticələrinə digər planetlərə daha yaxşı kəşfiyyat missiyaları və kosmik tullantıların səmərəli idarə olunması daxil ola bilər.

Avtonom peyk konteksti

Hollandiyada yerləşən Delft Texnologiya Universitetinin araşdırmasına görə, kiçik peyklər adətən kütləsi 500 kiloqram (kq) və ya daha az olan kosmik gəmilər kimi müəyyən edilir. Bu modellərə minipeyklər (100-500 kq), mikropeyklər (10-100 kq), nanopeyklər (1-10 kq), pikosatellitlər (0.1-1 kq) və femtopeyklər (0.01-0.1 kq) daxildir. Miniatürləşdirmə texnologiyasındakı irəliləyişlər sayəsində peyk missiyalarının müvəffəqiyyət nisbəti artdı. Nəticədə, daha çox universitet qrupu, şirkətlər və kosmik agentliklər elmi tədqiqatlar üçün kiçik peyk missiyaları təklif edirlər.

Bununla belə, bir neçə problem kiçik peyk əməliyyatlarını yer stansiyasından idarə etməyi çətinləşdirə bilər. Bu problemlərə məhdud resurslarla eyni vaxtda birdən çox kosmik gəmini izləmək, daha az izləmə mənbələri ilə missiyaları artırmaq və bu missiya komandaları üçün güc və əməliyyat xərcləri daxildir.

Bu çətinlikləri nəzərə alaraq, elm adamları avtonom sistemlərə diqqət yetirirlər. Naviqasiya sistemləri muxtariyyətdən ən çox faydalanacaq, çünki bu sistemlər radiometrik müşahidə olunanların yer əsaslı izlənməsi (əsasən radio siqnalları vasitəsilə kosmik gəminin mövqeyini və sürətini qiymətləndirmək) əsasında qurulur. Bundan əlavə, kosmik gəmiyə nəzarət adətən yer stansiyalarından göndərilən əmrlər vasitəsilə həyata keçirilir, çox vaxt gecikmələrə məruz qalır; avtonom sistemlər bu cür məhdudiyyətlərdən qaça və maneələrə daha sürətli cavab verə bilər.

Dağıdıcı təsir

Muxtariyyət missiya xərclərini azaltmaq və ya yerüstü əməliyyatlardan və ya avadanlıqlardan minimal istifadə etməklə performansı artırmaq potensialına malikdir. Alternativ olaraq, kosmik gəmi müstəqil şəkildə kosmosda hərəkət edə və məlumat toplaya bilsə, yerüstü sistemdən daha sürətli müəyyən tapşırığı yerinə yetirə bilər. Həmçinin, nümunələrin toplanması kimi vəzifələr yalnız muxtariyyətlə, xüsusən də dərin kosmos tədqiqatlarında yerinə yetirilə bilər.

Avtonom naviqasiya Deep Space 1, STARDUST və Deep Impact daxil olmaqla bir neçə dərin kosmik missiyada istifadə edilmişdir. Bu kəşfiyyatlar ABŞ Milli Aeronavtika və Kosmik Tədqiqatlar İdarəsi (NASA) tərəfindən hazırlanmış Reaktiv Sürət Laboratoriyasının Avtonom Optik Sistemi (AutoNAV) və SMART-1 tərəfindən dəstəklənib. Bu missiyalar, ilk növbədə, kosmik gəminin mövqeyini, sürətini və hədəf cisimlərlə bağlı digər vəziyyətlərini hesablamaq üçün sensorlardan istifadə edən optik naviqasiyadan istifadə edirdi.

Özünü idarə edən peykləri daha müstəqil və çox yönlü etmək üçün bir sıra təcrübələr aparılır. Məsələn, 2022-ci ildə ABŞ Dəniz Tədqiqat Laboratoriyası istismardan çıxarılan peyklərin Yerə enməsi və kosmosdakı qarışıqlığı aradan qaldırması üçün plan hazırlamağa başladı. Təklif yeni peyklərin təxminən bir kilometr uzunluğunda nazik “göbək bağları” ilə təchiz edilməsini təklif edir. Şnurun vasitəsilə elektrik cərəyanı keçirərək, peyk təsadüfən qəzaya uğramaq əvəzinə, öz elektrik sahəsindən və Yerin maqnit sahəsindən istifadə edərək özünü geri götürə bilər.

Bu arada, 2019-cu ildə SpaceX-in Starlink peykləri orbitdəki digər obyektlərlə toqquşmadan avtonom şəkildə qaça bilən ilk buraxılış modelləri oldu. Starlink-lərindən biri üçün xəbərdarlıq aldıqdan sonra, SpaceX məlumatı dərhal peykə göndərəcək ki, o, elektrik mühərrikləri vasitəsilə müvafiq şəkildə yayına bilsin.

Avtonom peyklərin təsiri

Muxtar peyklərin daha geniş təsirləri aşağıdakıları əhatə edə bilər:

Yaxınlıqdakı planetlərə və Aya kəşfiyyat missiyaları yarı və ya tam avtonom olmaqla əməliyyat xərclərini aşağı salır.
Kosmik İnternet peykləri toqquşmalardan qaça bilir, bu da getdikcə daha sıx olan aşağı Yer orbiti (LEO) üçün çox vacibdir.
Universitetlər və digər ictimai tədqiqat təşkilatları kosmik minipeyk tədqiqatlarını getdikcə daha aşağı qiymətlərlə həyata keçirə bilirlər.
Kosmik agentliklər uzunmüddətli tədqiqatları və koloniyaların qurulmasını dəstəkləmək üçün daha muxtar sistemlər inkişaf etdirir.
Peyk toqquşmalarından kosmos zibilinin miqdarını azaltmaq. Bu tendensiya məkanın çirklənməsini və tullantıları minimuma endirə bilər.
Peyk əsaslı Yer müşahidəsində səmərəliliyin artırılması, ətraf mühit və şəhər dəyişikliklərinin real vaxt rejimində monitorinqinin və idarə edilməsinin gücləndirilməsi.
Qlobal kommunikasiya şəbəkələrində gücləndirilmiş etibarlılıq və azaldılmış gecikmə, xüsusən də uzaq və az xidmət olunan regionlar üçün fayda.
Hökumətlər avtonom peyklərin trafikini idarə etmək, təhlükəsiz və dayanıqlı kosmik əməliyyatları təmin etmək üçün yeni tənzimləyici çərçivələr qəbul edirlər.