تسقط مركبة فضائية بحجم الميكروويف بأجنحة فضية كبيرة في المدار بينما يعمل المهندسون على إصلاح خلل يجعلها تفقد اتجاهها.

بعد نشر أربعة طفرات هجينة على شراع شمسي، لاحظ مهندسو وكالة ناسا انحناء طفيف في القطبين يمتد على طول أجنحة المركبة الفضائية، حسبما كشفت وكالة الفضاء مؤخرا. يرقي. ويأمل الفريق الذي يقف وراء المهمة ألا يتداخل ذراع الرافعة المنحني مع بقية المهمة.

تم إطلاق نظام الشراع الشمسي المركب المتقدم (ACS3) من نيوزيلندا في 23 أبريل على متن صاروخ Rocket Lab Electron. تم إطلاق Solar Sail لاختبار شكل جديد من الرحلات الفضائية التي تستخدم ضوء الشمس للدفع في مدار متزامن مع الشمس على ارتفاع 600 ميل (966 كيلومترًا) فوق سطح الأرض (أكثر من ضعف ارتفاع محطة الفضاء الدولية).

تم تصميم ACS3 التابع لناسا لاختبار مواد جديدة وهياكل قابلة للنشر لأنظمة دفع الشراع الشمسي، بما في ذلك أذرع مركبة جديدة يمكن استخدامها لنشر الأشرعة الشمسية في المدار. وهي تعمل مثل حواجز المراكب الشراعية، ولكنها مصممة لتحمل الأشرعة التي تعتمد على ضوء الشمس للدفع بدلاً من الرياح. أذرع الرافعة المركبة مصنوعة من مادة البوليمر. إنها خفيفة الوزن ولكنها متينة وتقاوم الانحناء والالتواء عند تعرضها لدرجات حرارة مختلفة.

تم تمديد أشرعة المركبة الفضائية بالكامل إلى شكلها المربع، وتمتد بطول 30 قدمًا (9 أمتار) لكل جانب، أو نصف حجم ملعب التنس. إلا أن فريق المهمة لاحظ وجود انحناء طفيف في إحدى الطفرات الأربعة، مما يجعل أقطار المربع يصل طولها إلى 23 قدمًا (7 أمتار).

وقالت وكالة الفضاء إن مهندسي ناسا يقومون بتقييم الالتواء، الذي ربما حدث عندما تم سحب ذراع الرافعة والشراع ضد المركبة الفضائية أثناء النشر. وكتبت ناسا في تحديثها: “الغرض الأساسي من عرض نظام الشراع الشمسي المركب المتقدم هو اختبار عمليات الإطلاق في الفضاء لإبلاغ التطبيقات المستقبلية لتكنولوجيا الطفرة المركبة للأشرعة الشمسية واسعة النطاق وغيرها من الهياكل”. “لقد أثبتت البيانات التي تم جمعها من اختبار الطيران هذا أنها ذات قيمة كبيرة بالفعل، وسيستمر هذا العرض التوضيحي في توليد معلومات مهمة لتمكين مهام الشراع الشمسي المستقبلية.”

تعمل الأشرعة الشمسية على الفوتونات القادمة من الشمس، مما يتسبب في دفعات صغيرة من السرعة تدفع المركبة الفضائية بعيدًا عن النجم. إذا تمكنت المركبة الفضائية من التغلب على السحب من الغلاف الجوي للأرض، فيمكنها الوصول إلى ارتفاعات عالية جدًا. وفقًا لوكالة ناسا، يمكن استخدام تقنية الطفرة المركبة المستخدمة في هذه المهمة التجريبية لنشر أشرعة شمسية تصل مساحتها إلى 500 متر مربع (5400 قدم مربع)، أو بحجم ملعب كرة السلة.

ومع ذلك، منذ بدايتها، لم تكن الأمور تسير بسلاسة بالنسبة للمهمة التجريبية. بعد بضعة أشهر من الإطلاق، اكتشف جهاز مراقبة الطاقة الداخلي تيارات محرك أعلى من المتوقع، مما تسبب في توقف شراع الدفع. وفي أواخر أغسطس، نجح فريق المهمة في محاولة ثانية لنشر أشرعة المركبة الفضائية وذراعها بشكل كامل.

ومع ذلك، قبل نشر أذرع التطويل، كان على الطاقم إلغاء تنشيط نظام التحكم في الموقف الخاص بالمركبة الفضائية. يساعد نظام التحكم في الموقف المركبة الفضائية على الحفاظ على اتجاه محدد بالنسبة إلى موقع آخر في الفضاء، مما يحافظ بشكل أساسي على اتجاهها. لم تتم إعادة تشغيل التحكم في وضع الشراع الشمسي بعد، ونتيجة لذلك، فإن المركبة الفضائية تسقط حاليًا عبر الفضاء.

وكتبت ناسا: “في الوقت الحالي، يعمل مشغلو المهمة على تعديل المركبة الفضائية، مع الحفاظ على نظام الشراع الشمسي المركب المتقدم في وضع الطاقة المنخفضة حتى تشير ألواحه الشمسية نحو ضوء الشمس المباشر”. “يحافظ الطاقم على طاقة المركبة الفضائية للعمليات ذات الأولوية – مثل الاتصالات ثنائية الاتجاه مع التحكم في المهمة – حتى يتم إعادة تنشيط نظام التحكم في الموقف.”

بمجرد إعادة تشغيل نظام التحكم في الموقف، يمكن للمركبة الفضائية الموجهة بشكل أفضل توجيه هوائي الراديو الخاص بها نحو التحكم في المهمة على الأرض والتواصل مع مهندسي ناسا على الأرض. وقالت ناسا: “في هذه المرحلة، سيكون الفريق قادرًا على جمع المزيد من البيانات، ومعايرة الشكل الدقيق للمركبة الفضائية، والاستعداد لبدء مناورات الإبحار”.

ويريد مهندسو ناسا اختبار قدرات المركبة الفضائية على المناورة، ورفع وخفض مدارها باستخدام ضغط ضوء الشمس الذي يعمل على القارب فقط. تم تصميم المرحلة الأولية من العمل لتستمر لمدة شهرين. تأمل ناسا في جمع أكبر قدر ممكن من البيانات من مهمة ACS3 طوال رحلتها الفضائية للمساعدة في تصميم المركبات الفضائية المستقبلية.

وقد ظهرت أشرعة شمسية أخرى من قبل، مثل LightSail 2 التابع لجمعية الكواكب، والذي تم إطلاقه في يونيو 2019 ووصل إلى ارتفاع 2 ميل (3.2 كيلومتر) بعد أسبوعين من نشر شراعه الشمسي الذي تبلغ مساحته 344 قدمًا مربعًا (32 مترًا مربعًا) . . وفي نوفمبر 2022، انتهت المهمة بعد أن فقدت الارتفاع ودخلت مرة أخرى عبر الغلاف الجوي للأرض. لقد ألهم إرث LightSail 2 العديد من المشاريع الأخرى، بما في ذلك ACS3. مهمة ناسا الكشفية NEA كويكب قريب من الأرض و ناسا الشمسية كروزر (من المقرر إصداره في عام 2025).

لا تزال التكنولوجيا في مهدها ومن الواضح أنها لا تخلو من التحديات، ولكن القدرة على الوصول إلى أعمق أعماق الكون مدعومة من نجمنا المضيف.