طراحی سیستم پیشران فوق کم‌مصرف

حرکت ماهواره‌ها تنها با یک قاشق‌ چای‌خوری آب+تصاویر

محققان دانشگاه "پردو" آمریکا با طراحی یک سیستم پیشران جدید برای ماهواره‌های مکعبی موفق شدند از آب به عنوان سوخت در آنها استفاده کنند.

کد خبر: ۱۶۷۸۵۸

تاریخ: ۱۸ مرداد ۱۳۹۶ - ۱۲:۴۱

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از گیزمگ، ماهواره‌های مکعبی کوچک‌ترین، کم‌هزینه‌ترین و مناسب‌ترین ماهواره‌ها برای بسیاری از ماموریت‌های فضایی هستند.

این ماهواره‌ها معمولا سیستم پیشران ندارند و با استفاده از ماهواره‌های دیگر به کاوش و گردش در مدار پرداخته و اطلاعات ارسال می‌کنند.

حال محققان دانشگاه "پردو"(Purdue) آمریکا موفق به طراحی سیستم پیشرانی برای این ماهواره‌ها شده‌اند که می‌تواند استفاده از آنها را بسیار متداول‌تر و گسترده تر کند.

این سامانه با اسپری کردن آب در پشت ماهواره سبب پیش رانده شدن آن می‌شود.

نمونه‌ای که محققان بر روی آن کار کرده‌اند 10 سانتی‌متر مکعب حجم و حدود 2.8 کیلوگرم وزن دارد و با استفاده از تجهیزات الکترونیکی آماده، طراحی شده است.

در سامانه پیشران این ماهواره از فیلم‌های ترانزیستوری برای تبخیر آب استفاده شده است.

در ماهواره نمونه از چهار فیلم استفاده شده که هر کدام از آنها یک قاشق چای‌خوری آب فوق‌العاده تصفیه‌شده در خود دارند.

در این مخزن‌ها یک شبکه مویرگی به عرض 10 میکرون طراحی شده است که آب در درون آنها قرار می‌گیرد و بوسیله گرمکن‌های ترانزیستوری گرم شده و ایجاد حباب‌های داغ بخار آب می‌کند که برای پیشران مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آب، علاوه بر فراوانی و ارزانی، بی‌خطر نیز هست و انرژی مناسبی نیز تولید می‌کند. این سامانه "فمتا"(FEMTA) نام دارد.

آزمایش‌های انجام شده در یک محفظه خلا  نشان می‌دهد 230 میکرونیوتن بر وات نرخ تولید نیروی آن بوده که با استفاده از این نیرو در هر 80 ثانیه یک بار آب اسپری خواهد شد.

"آلینا الکسینکو"(Alina Alexeenko) محقق ارشد این پروژه گفت: این سامانه فوق‌العاده کم‌مصرف است و ما می‌توانیم تنها با مصرف 0.25 وات انرژی و در کمتر از یک دقیقه مسیر ماهواره را 180 درجه تغییر دهیم که نشان می‌دهد فمتا یک سامانه موثر و مفید است.

نمونه اولیه تولید شده از چهار منبع آبی استفاده می‌کند که امکان چرخش روی یک محور را به آن می‌دهد اما یک ماهواره مکعبی باید بتواند خود را در سه‌بعد تنظیم کند که برای این منظور برای هر بعد نیازمند چهار مخزن خواهد بود که مجموعا تعداد آنها 12 مخزن می‌شود.

قدم بعدی تیم تحقیقاتی طراحی ماهواره‌هایی با این روش برای ماموریت‌های فضایی واقعی است.

نتایج این تحقیق در کنفرانس  AIAA/USU در زمینه ماهواره‌های مقیاس کوچک عرضه شده است.