استفاده از ید برای پیشران ماهواره
تعمیرکار: پژوهشگران با موفقیت از ˮیدˮ برای تامین انرژی یک ماهواره در فضا استفاده کردند. این روش می تواند بطور چشمگیری سیستم های ماهواره ای را ساده کند.
به گزارش تعمیرکار به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، تعدادی از محققان با بهره گیری از یک عنصر غیر منتظره، گامی اساسی برای تحقق پیشرانه های الکتریکی بعنوان یک جریان اصلی در آینده برداشته اند. جالب اینجاست که این عنصر از مواد معدنی کمیاب زمینی نیست، بلکه یک مکمل غذایی رایج یعنی "ید" است.
اکنون برمبنای یک مقاله که بتازگی در مجله نیچر(Nature) انتشار یافته است، یک ماهواره کوچک با بهره گیری از "ید" بعنوان پیشران در مدار قرار گرفته است.
بطور سنتی، مواد شیمیایی بعنوان پیشران برای وسایل نقلیه فضایی استفاده می شوند. بگفته آژانس فضایی اروپا، نیروی محرکه برقی که در آن از نیروی الکتریکی برای شتاب دادن به پیشرانه استفاده می شود، راه بسیار کارآمدتری برای پیشرانه های وسایل نقلیه فضایی است، برای اینکه از جرم کمتری از مواد پیشران استفاده می نماید و می تواند تا بیست برابر سریع تر باشد. این پیشرانه می تواند به شدت جرم فضاپیماها را برای بالا رفتن به سمت مدار زمین و سایر مانورهای مشابه کم کند و هزینه پرتاب این وسایل نقلیه را نیز می کاهد.
این روش عمدتا برای ماهواره هایی که برای کاربردهایی مانند رصد زمین، ناوبری و مخابرات استفاده می شوند، به کار می آید. با این وجود، ماده پیشرانش منتخب فعلی "زنون" است که یک گاز بی اثر است که در مقادیر کمی در زمین یافت می شود. همین طور گاهی اوقات از "کریپتون" نیز استفاده شده است.
"مایکل تیت" یکی از بنیان گذاران و مدیر عامل شرکت "اینفینیت کامپوزیتز"(Infinite Composites)، شرکتی که در ساخت مخازن تحت فشار برای نگه داری پیشرانه فعالیت دارد، می گوید: "کریپتون" و "زنون" چگالی بسیار بالایی دارند. فشار آنها به طور معمول از ۳۰۰۰ پاسکال(۲۰۰ بار) تا ۵۰۰۰ پاسکال(۳۵۰ بار) متغیر است که برای سیستم های پیشرانه الکتریکی ایده آل است.
وی اضافه کرد: با این وجود، جدا از نادر بودن آنها، تولید تجاری آنها گرانقیمت و در دراز مدت ناپایدار است.
اکنون یک تیم مشترک از پژوهشگران متشکل از پژوهشگران شرکت فضایی فرانسوی "تراست می"(ThrustMe) و کارشناسان فنی از دانشگاه فناوری "نانیانگ" در سنگاپور بجای آنها از "ید" بهره برده اند.
محققان می گویند "ید" را می توان بعنوان سوخت جامد داخل فضاپیما ذخیره کرد، برخلاف "زنون" که باید تحت فشار قرار گیرد. هنگامی که یک دمای متوسط اعمال می شود، عنصر هالوژن تصعید می شود و به شکل گاز درمی آید و برای کاربردهایی که به گازهای تحت فشار مورد نیاز است، ایده آل می شود.
شرکت "تراست می" از "ید" بعنوان پیشران در یک تاسواره ۲۰ کیلوگرمی بهره برده است و مانورهایی برای قرار دادن آن در مدار انجام داده است. حالا مقاله انتشار یافته در مجله معتبر نیچر نه فقط استفاده از "ید" را بعنوان پیشران در این تاسواره تایید می کند، بلکه ادعا می کند که کارایی یونیزاسیون بالایی نیز دارد.
دکتر "ناتالیا بیلی" یکی از هم بنیان گذاران شرکت "Accion Systems" که سیستم های پیشرانه الکتریکی را برای ماهواره ها با بهره گیری از الکترواسپری یونی اختصاصی ارائه می دهد، اظهار داشت: کارایی یونیزاسیون به این مساله اشاره دارد که چطور میتوان از نیرو بطور کارآمد برای یونیزه کردن پیشرانه ها به داخل پلاسمایی بهره برد که در نهایت از فضاپیما به بیرون پرتاب می شود.
"ایستوان لورینکز" رییس و مؤسس شرکت "مورفیوس اسپیس"(Morpheus Space) که سیستم های پیشران ماهواره ای مبتنی بر هوش مصنوعی را ارائه می کند، افزود: هرچه این راندمان بالاتر باشد، ماده پیشران و نیروی الکتریکی کمتری جهت راه اندازی سیستم های پیشرانه مورد نیاز است که سبب توسعه مخازن، پنل های خورشیدی و باتری های کوچک تر می شود که در نهایت منجر به ماهواره های ارزان تر و پرتاب های ارزان تر می شود.
نویسندگان این مقاله ادعا می کنند که استفاده از "ید" بعنوان یک ماده پیشران می تواند سیستم های ماهواره ای را کوچک تر، ساده تر و آسان تر کند. برای اینکه تولید "ید" بسیار ارزان تر از "زنون" است، چونکه "ید" فراوان تر از "زنون" روی زمین است. با این وجود، تعدادی از نقاط ضعف نیز وجود دارد.
همانطور که دکتر "بیلی" اشاره می کند، پیشران هایی مانند "ید" باید پیش از استفاده گرم شوند و در نتیجه دوره های گرمایش و سرمایش ایجاد می شود که در مقیاس بزرگتر که سیستم های پیشران الکتریکی نیروبَر هستند، منجر به خرابی قابل توجهی می شود که در آن ماهواره ها نمی توانند ماموریت مورد نظر خودرا انجام دهند.
منبع: تعمیركار
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب