ناسا در حال ساخت «برج مراقبت» برای ماه؛ مدیریت ترافیک فضایی در دروازه قمری
ناسا در حال ساخت «برج مراقبت» برای ماه؛ مدیریت ترافیک فضایی در دروازه قمری
برخلاف فرودگاههای زمینی، گیتوی باند فرود، تاکسیوی یا اعلان دروازه نخواهد داشت. فضاپیماها در عوض از طریق شبکهای نامرئی حرکت میکنند که توسط گرانش زمین، ماه و منطقه اطراف شکل گرفته است و مسیرها توسط قوانین ریاضی دقیقی کنترل میشوند.
مدیریت این ترافیک به شکلی از «برج مراقبت مداری» نیاز دارد. مهندسان دانشگاه تگزاس ایاند ام، مرکز فضایی جانسون ناسا و دانشگاه پردو، الگوریتمها و راهبردهای عملیاتی را برای فضاپیماهایی که در نزدیکی گیتوی منتظر میمانند و برای مدیریت چندین وسیله نقلیه در حال حرکت در همان محیط مداری توسعه دادهاند.
این پژوهش به بررسی چگونگی تعادل بین مصرف سوخت و نیازهای عملیاتی با کاهش خطر برخورد فضاپیماها میپردازد.
دکتر دایان دیویس، دانشیار مهندسی فضایی و نویسندهٔ این پژوهش، میگوید: «آیندهٔ اکتشاف ماه به اندازهٔ علم موشکی به مدیریت ترافیک وابسته است».
به گزارش دیتاسنتر من و به نقل از SciTechDaily، ایجاد حضور پایدار انسانی در نزدیکی ماه به چیزی فراتر از رسیدن به آن نیاز دارد. فضاپیماها همچنین به زیرساختی نیاز دارند که به آنها امکان دهد بدون ایجاد تداخل، در همان محیط گرانشی اشغال و حرکت کنند. برای گیتوی و فضاپیماهای بازدیدکننده از آن، این محیط بر مدار تقریباً مستقیم هاله، متمرکز است.
به گفتهٔ دیویس، این مدار تقریباً پایدار و بسیار کشیده به دور ماه، دید بدون وقفه برای ارتباط با زمین فراهم میکند و برای حفظ آن به سوخت کمی نیاز دارد. با این حال، گیتوی و وسایل نقلیه مجاور، کششهای گرانشی دائماً در حال تغییر از هر دو جرم زمین و ماه را در طول این مدار کشیده تجربه خواهند کرد.
این مسیر با هیچ مداری که قبلاً برای فضاپیماهای سرنشیندار استفاده شده، متفاوت است و گیتوی را به فاصله ۱۶۰۰ کیلومتری قطب شمال ماه میبرد و سپس آن را تقریباً ۶۴۰۰۰ کیلومتر فراتر از قطب جنوب حمل میکند.
یک ایستگاه منفرد میتواند با مشعلهای گهگاهی در مسیر خود باقی بماند. اما زمانی که یک کپسول سرنشیندار اوریون، یک وسیله نقلیه باری بدون سرنشین و یک فرودگر بزرگ ماه، همگی ممکن است نیاز به نزدیکشدن، پهلوگیری، خروج یا انتظار در همان منطقه داشته باشند، وضعیت پیچیدهتر میشود.
دیویس تأکید دارد که برخوردها و آسیبهای جدی میتوانند رخ دهند و مدیریت مؤثر ترافیک در این مدار برای ایمنی خدمه و موفقیت مأموریت حیاتی است. یکی از ایدههای اصلی پشت این سامانه ترافیکی، «درجاگردی» است که به معنای حفظ یک فضاپیما در رابطه با یک مدار یا مسیر خاص در حین انتظار است.
این مفهوم اساساً مشابه مدیریت ترافیک فرودگاهی است که در آن هواپیماها ممکن است در دروازهها منتظر بمانند یا قبل از دریافت مجوز حرکت، در تاکسیوی توقف کنند یا دور بزنند. تفاوت عمده در این است که هیچ سطح ثابتی وجود ندارد و هر وسیله نقلیه در حرکت است.
دیویس توضیح میدهد که هر فضاپیما دائماً در حال حرکت است و این یک منطقه «گلدیلوکس» است که وسایل نقلیه «پارکشده» را به اندازه کافی از یکدیگر دور نگه میدارد، اما به اندازه کافی به مقصد خود نزدیک میکند تا منابع به طور مؤثر استفاده شوند.
مهندسان با استفاده از هزاران شبیهسازی رایانهای، راههایی را برای جداسازی مناسب فضاپیماها در اطراف گیتوی آزمایش کردند و خطاهای ناوبری واقعگرایانه، عملکرد ناقص پیشرانه و اختلالات کوچکی را که مأموریتهای آرتمیس آینده ممکن است تجربه کنند، در نظر گرفتند.
شبیهسازیها نشان داد که افزایش متوسط در مانورهای نگهداری موقعیت میتواند فضاپیماها را به طور قابل توجهی به موقعیتهای برنامهریزیشده خود نزدیکتر کند و در عین حال تنها به تغییرات کوچک در مصرف سوخت نیاز دارد. دیویس میگوید دقت موقعیتی بیشتر به برنامهریزان مأموریت امکان میدهد پیشبینی کنند هر فضاپیما کجا خواهد بود و سوخت ارزشمند را حفظ میکند.
مجله خبری mydtc
