نانوماهواره ها: آینده نظارت بر زمین

اعتبار تصویر:
تصویر های اعتباری
iStock

نانوماهواره ها: آینده نظارت بر زمین

نانوماهواره ها: آینده نظارت بر زمین

متن زیر عنوان
دانشمندان در حال بررسی روشی مقرون به صرفه، در دسترس و فشرده تر برای نظارت بر زمین از مدار پایین هستند.
    • نویسنده:
    • نام نویسنده
      آینده نگاری کوانتوم ران
    • ممکن است 4، 2022

    خلاصه بینش

    ظهور نانوماهواره‌ها، دستگاه‌های کوچک و در عین حال توانمندی که در مدارهای پایین زمین کار می‌کنند، با در دسترس‌تر کردن و مقرون به صرفه‌تر کردن اکتشافات و خدمات فضایی، صنعت فضایی را تغییر می‌دهد. این روند به کشورها و شرکت‌های کوچک‌تر امکان سرمایه‌گذاری در برنامه‌های فضایی، ارائه خدمات جدید و تقویت اتصال در سراسر سیاره، به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه را داده است. با این حال، چالش‌هایی مانند تراکم مدار کم، برخوردهای احتمالی و نیاز به مقررات جدید و شیوه‌های پایدار در حال ظهور هستند که نیازمند مدیریت دقیق و توجه به آینده است.

    زمینه نانوماهواره ها

    نانوماهواره به ماهواره ای گفته می شود که بین یک تا 10 کیلوگرم وزن دارد و قابلیت هایی مشابه ماهواره های معمولی دارد. این ماهواره های کوچکتر اغلب برای کارهای خاصی مانند رصد زمین، مخابرات و هواشناسی استفاده می شوند. با این حال، آنها به ندرت ماموریت های بین ستاره ای را انجام می دهند. بر این اساس، نانوماهواره ها معمولاً در مدارهای پایین زمین در ارتفاعات بین 400 تا 1,000 کیلومتر کار می کنند.

    با توجه به AZO Nano، توانایی نانوماهواره‌ها برای تأثیرگذاری بر سیاره به دلیل اندازه آنها محدود نمی‌شود، که در واقع می‌تواند در صورت استفاده از یک صورت فلکی ماهواره‌ای (یعنی گروه‌های بزرگی از ماهواره‌ها که با هم به عنوان یک شبکه کار می‌کنند) یک نقطه قوت باشد. مانند صورت فلکی PlanetScope، صورت فلکی نانوماهواره می تواند اطلاعاتی را برای تجزیه و تحلیل داده ها فراهم کند. آنها همچنین به صاحبان و مشتریان خود عکس ها و اطلاعات با وضوح بالا را برای بررسی دارایی های طبیعی و مصنوعی در خشکی ها، مسیرهای آبی داخلی و اقیانوس ها ارائه می دهند.

    استفاده روزافزون از نانوماهواره ها به دموکراتیک شدن صنایع فضا و هوافضا کمک کرده است. نانوماهواره‌ها که زمانی ذخیره صنعتی‌ترین کشورها یا شرکت‌های چندملیتی جهان بودند، می‌توانند توسط سازمان‌ها و شرکت‌های کوچک‌تر برای حمایت از کسب‌وکارشان و ارائه خدمات استراتژیک به عموم مردم مستقر شوند. این خدمات شامل دسترسی به اینترنت در هر نقطه از جهان، نظارت بر آب و هوا و آلودگی، خدمات جستجو و نجات و نظارت، و همچنین اطلاعات جغرافیایی برای صنعت بیمه برای طراحی سیاست‌ها و ارزیابی ادعاهای مشتریان است. 

    تاثیر مخرب

    نانوماهواره ها به دلیل اندازه کوچک خود مزایای قابل توجهی مانند تامین مالی پروژه آسان تر، ریسک بیمه کم و کاهش قابل ملاحظه هزینه های راه اندازی و ساخت را ارائه می دهند. به عنوان مثال، تفاوت هزینه بین پرتاب یک ماهواره سنتی و یک نانوماهواره می تواند صدها میلیون دلار باشد. این کارآیی مالی امکان انجام ماموریت‌های مکرر و متنوع‌تر را فراهم می‌کند و دولت‌ها را قادر می‌سازد تا عملیات و مبانی هزینه‌ها را بهینه کنند و حتی به شرکت‌های خصوصی اجازه ورود به صنعت فضایی را می‌دهد.

    با این حال، افزایش استفاده از نانوماهواره ها بدون چالش نیست. تعداد فزاینده پرتاب های برنامه ریزی شده توسط شرکت های مختلف منجر به ازدحام در محیط مدار پایین می شود. برخورد بین ماهواره ها در حال تبدیل شدن به یک نگرانی واقعی است که خطراتی را برای ماموریت های خدمه ایجاد می کند و منجر به افزایش زباله های فضایی می شود. این زباله‌ها می‌توانند به ماهواره‌ها و سیستم‌های دیگری که به دور زمین می‌چرخند آسیب برسانند و مشکل پیچیده‌ای ایجاد کنند که باید مدیریت شود. دولت ها و آژانس های فضایی ممکن است نیاز به تدوین مقررات و فناوری های جدید برای ردیابی و کاهش این خطرات داشته باشند.

    علاوه بر مزایای مالی و عملیاتی، استفاده از نانوماهواره ها این پتانسیل را دارد که درک ما از الگوهای آب و هوا را افزایش دهد. با افزایش دقت در ردیابی آب و هوا، آنها می توانند به عنوان یک سیستم هشدار اولیه برای شرکت های خصوصی و عمومی عمل کنند. این می تواند منجر به آمادگی بهتر برای بلایای طبیعی، برنامه ریزی کشاورزی کارآمدتر و حتی بر مدیریت انرژی شود. صرفه جویی حاصل از کاهش هزینه های نانوماهواره ها می تواند برای اهداف حیاتی دیگری مانند حفاظت از محیط زیست یا آموزش استفاده شود.

    پیامدهای نانوماهواره ها

    پیامدهای گسترده‌تر نانوماهواره‌ها ممکن است شامل موارد زیر باشد:

    • اجازه دادن به کشورها و شرکت های کوچکتر برای سرمایه گذاری در برنامه های فضایی، که منجر به ارائه خدمات جدید عمومی و خصوصی مانند ارتباطات پیشرفته، مدیریت بلایا و تحقیقات علمی می شود.
    • آغاز عصر جدیدی در اتصال سراسری سیاره، منجر به فرصت‌های تجارت قابل توجه مبتنی بر اینترنت در کشورهای در حال توسعه می‌شود، بنابراین شکاف دیجیتالی را پر می‌کند و رشد اقتصادی را تقویت می‌کند.
    • کاهش هزینه نظارت و پیش بینی آب و هوا، منجر به اطلاعات دقیق تر و به موقع تر می شود که می تواند برای بخش های مختلف مانند کشاورزی، حمل و نقل و واکنش اضطراری مفید باشد.
    • دموکراتیک کردن اکتشاف و تحقیقات فضایی، منجر به افزایش همکاری و اشتراک دانش بین کشورها، مؤسسات آموزشی و نهادهای خصوصی می شود.
    • سازمان‌های فضایی بین‌المللی در حال تدوین مقررات جدیدی هستند که بر عملیات دارایی‌های فضایی در مدار پایین نظارت می‌کنند و تعداد دستگاه‌هایی را که یک شرکت یا کشور می‌تواند در یک دوره معین پرتاب کند، الزامی می‌کند، که منجر به محدودیت‌های بالقوه و بوروکراسی در اکتشاف فضا می‌شود.
    • افزایش ازدحام مدار پایین و زباله های فضایی، منجر به برخوردها و خطرات احتمالی می شود که ممکن است نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی در فناوری های ردیابی و کاهش داشته باشد.
    • سوء استفاده بالقوه از نانوماهواره ها برای نظارت یا جاسوسی غیرمجاز، که منجر به نگرانی های حفظ حریم خصوصی و تنش های بین المللی می شود.
    • تغییر در بازار کار به سمت مهارت های تخصصی در فناوری و مقررات نانوماهواره.
    • تأثیر بالقوه زیست محیطی افزایش تولید و پرتاب ماهواره، که منجر به نیاز به مواد و شیوه های پایدار در ساخت و دفع می شود.
    • ظهور مدل‌های کسب‌وکار جدید با تمرکز بر مأموریت‌های فضایی مقرون‌به‌صرفه و کوچک، منجر به افزایش رقابت و به‌طور بالقوه مختل کردن بازیگران سنتی صنعت فضایی می‌شود.

    سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

    • دولت ها برای مقابله با مشکل رو به رشد زباله های فضایی چه اقداماتی باید انجام دهند؟
    • نانوماهواره ها چگونه می توانند صنعت ارتباطات راه دور جهانی را تغییر دهند؟

    مراجع بینش

    پیوندهای محبوب و نهادی زیر برای این بینش ارجاع داده شد: