في عصر التنقيب عن الفضاء واستكشافه، تسعى إدارة البعثات العلمية التابعة لناسا (SMD) إلى تعزيز الابتكارات التكنولوجية وتحقيق الأبحاث العلمية الرائدة. تجمع هذه المبادرات بين الرحلات تحت المدارية واستخدامها كوسيلة لجمع بيانات علمية فريدة، بالإضافة إلى اختبار تقنيات جديدة. في هذا المقال، سنستعرض كيف توفر فرص الأبحاث تحت المدارية من خلال برامج مختلفة مثل “فرص البحث في علوم الفضاء والأرض” (ROSES) وعرض المنصات المتاحة، بما في ذلك المركبات التي تعمل بالطاقة الصاروخية والبالونات عالية الارتفاع. سوف نناقش أيضًا فوائد هذه الأبحاث ودورها الحاسم في تمهيد الطريق لمهام الفضاء المستقبلية. انضم إلينا لاستكشاف كيف تسهم هذه الجهود في توسيع حدود معرفتنا في مجالات متنوعة من العلوم والفلك.
أهمية البحث الفرعي
يعتبر البحث الفرعي أداة قيمة تلعب دورًا رئيسيًا في مجال استكشاف الفضاء والعلوم الأرضية. تتيح هذه البحوث للعلماء جمع بيانات فريدة من نوعها عن البيئات الفضائية، مما يسهل الفهم العميق للظواهر التي تحدث في الفضاء وخارجه. يقدم استخدام المركبات الفرعية العديدة مزايا عدة، بدءًا من القدرة على جمع البيانات العلمية المحددة في بيئات فضائية معينة، وصولاً إلى تقييم أداء وتحقيق جدوى الحمولة في ظروف يصعب محاكاتها على الأرض.
تمثل تلك الوظائف أساسًا لتطوير التقنيات الجديدة، حيث يساهم اختبار الطيران الفرعي في تقدم مستوى جاهزية التكنولوجيا (TRL)، مما يساعد الباحثين على تقليل المخاطر التقنية ويعزز فرص النجاح في المهمات المستقبلية. على سبيل المثال، يمكن لمشاريع الأبحاث التي تم اختبارها في الفضاء أن تتطور من مستوى التصميم إلى أن تكون حملات موثوقة تمت تجربتها في الفضاء، مما يؤدي إلى إمكانية استيعاب هذه الأنظمة في المهمات الفضائية المستقبلية.
بالإضافة إلى ذلك، يوفر البحث الفرعي فرصًا للابتكار والتلاعب في الأساليب والعمليات، مما يؤدي إلى اكتشافات جديدة وتطويرات تكنولوجية مهمة. على سبيل المثال، نجح باحثون في إجراء تجارب على أنظمة الطاقة الشمسية في ظروف قريبة من الفضاء، مما ساهم في تحسين كفاءة هذه الأنظمة وتحضيرها للاستخدام في المهمات الفضائية الثابتة.
أنواع منصات الطيران الفرعي
يتاح للباحثين الوصول إلى نوعين رئيسيين من منصات الطيران الفرعي: المناطيد عالية الارتفاع والمركبات المدفوعة بالصواريخ. تعتبر المناطيد ضرورية لجمع البيانات لفترات طويلة، حيث تصل إلى ارتفاعات تصل إلى 30 كيلومتر أو أكثر. إنها مناسبة تمامًا للأدوات والأجهزة التي تحتاج إلى مراقبة طويلة الأمد، مثل التطبيقات الفلكية والبيئية. يمكن أن تطير هذه المناطيد لفترات تتراوح من ساعات إلى أيام أو حتى أسابيع.
في المقابل، توفر المركبات المدفوعة بالصواريخ وصولًا إلى ارتفاعات تتراوح بين 80 إلى 1400 كيلومتر. تتميز هذه المركبات بقدرتها على توفير بيئة من عدم الجاذبية المستمرة، مما يعد أمرًا أساسيًا لإجراء التجارب الدقيقة في مجالات مثل علوم الأرض، والفيزياء الشمسية، والأعمال الكوكبية. يستخدم العلماء هذه المركبات لاختبار الأنظمة الروبوتية المستقلة وتقييم تقنيات التصنيع في الفضاء.
على سبيل المثال، يُستخدم النموذج المعروف بـ “سفينة نيو شيبرد” التابعة لشركة “بلو أوريجن” لإرسال التجارب إلى الفضاء لتجميع البيانات من ارتفاعات كبيرة، حيث تتاح الفرصة للتجارب العلمية في بيئات لا يمكن تكرارها بسهولة على القاعدة الأرضية. هذه الأنواع من الطيران تعزز من قدرة الباحثين على التقدم العلمي، مما يتيح الفرصة للابتكارات التقنية.
فرص الطيران الفرعي المتاحة من خلال ROSES
توفر فرص الطيران الفرعي عبر “أنشطة البحث في الفضاء وعلوم الأرض” (ROSES) للباحثين إمكانية الاستفادة من منصات الطيران الفرعي التقليدية والمزودة من قبل الشركات التجارية. تشمل تلك المنصات المتاحة من خلال ROSES المركبات المدفوعة بالصواريخ بالإضافة إلى المناطيد العالية الارتفاع. تعد كل من هذه المنصات تعبيرًا عن التنوع في الأساليب المستخدمة في الأبحاث، مما يمنح المشاريع العلمية المرونة للتكيف مع متطلبات البحث المختلفة.
هناك شركات متعددة تعاقدت معها ناسا لتقديم خدمات الطيران الفرعي، ومنها “بلو أوريجن” و”فيرجن غالاكتيك” و”UP Aerospace”. جميع هذه الشركات تقدم منصات متميزة تلبي احتياجات المشاريع العلمية المختلفة، حيث تتفاوت أوقات الطيران من عدة دقائق إلى عدة ساعات، مما يسمح للعلماء بتطبيق تجاربهم بشكل مكثف وفعال.
عند البحث عن خيارات غير محددة، يمكن للمقترحين الاستفادة من مقدمي الطيران التجاري غير المتعاقدين مع ناسا، مما يوفر مرونة إضافية أثناء التخطيط للبعثات العلمية. كما يجب على الباحثين الانتباه إلى دليل مزودي الطيران التجاري الذي تحتفظ به ناسا، والذي يساعدهم في العثور على معلومات دقيقة حول مقدمي الخدمات المختلفة والمتاحة.
مقدمة عن برنامج الطائرات البالونية والروبوتات الصوتية في ناسا
يعتبر برنامج الطائرات البالونية التابع لوكالة ناسا إحدى الفروع الحيوية التي تعمل على توفير منصات بحثية غير مدارية لدعم الأبحاث العلمية. يتم استخدام الطائرات البالونية لتعزيز الفهم في مجالات متعددة، من علم الفلك إلى الأبحاث المتعلقة بالغلاف الجوي. الطائرات البالونية سرعان ما أصبحت وسيلة فعالة لاختبار التجهيزات العلمية قبل إطلاقها في الفضاء الخارجي. في الوقت نفسه، يعتمد برنامج الصواريخ الصوتية التابع لوكالة ناسا أدوات متنوعة من الصواريخ التي تلبي احتياجات الباحثين، حيث تتيح لهذه الصواريخ بلوغ ارتفاعات تصل إلى أكثر من 1400 كيلومتر. تتيح هذه المنصات الفرصة للباحثين لدراسة مجموعة واسعة من الظواهر الطبيعية والتقنيات الحديثة بشكل مباشر.
تفاصيل منصة الصواريخ الصوتية في ناسا
تعمل ناسا على تشغيل عدة أنواع من منصات الصواريخ الصوتية، والتي تقدم مجموعة متنوعة من القدرات. تصل ارتفاعات هذه الصواريخ إلى مستويات مثيرة للاهتمام، بدءًا من 100 كيلومتر وحتى أكثر من 1400 كيلومتر. ومن الجدير بالذكر أن هذه الصواريخ تستوعب حمولات تصل إلى 1500 باوند، مما يتيح إجرء تجارب علمية معقدة. يمتاز البرنامج بتقديم مجموعة شاملة من الأساليب للبحث العلمي، مثل دراسة الظواهر الغلافية وتقصي المعلومات المتعلقة بالنجوم والكواكب
كيفية التفاعل مع تجارب الطيران غير المداري
يمكن للباحثين الانخراط في برنامج الطيران غير المداري بعدة طرق. يجب على المتقدمين تقييم الاحتياجات الخاصة بأجهزتهم وحاجاتهم إلى بيئة الاختبار، ومقارنتها مع قدرات المنصات المتاحة من ناسا ومنصات فضائية تجارية. يوصى الباحثون بأن يتواصلوا مع البرامج المختلفة التابعة لناسا وموفري الطيران التجاري للحصول على أحدث المعلومات حول التوجيهات الخاصة بالحمولات.
فرص التمويل والدعم للبحوث غير المدارية
لضمان التمويل اللازم لأبحاث الطيران غير المداري، تقدم ناسا عدة فرص مالية. تشمل هذه الفرص ‘ROSES Solicitation’ و’H-LCAS’. هذه المبادرات تساعد باحثين على تغطية تكاليف الأبحاث التي تجري في البيئات غير المدارية. تتاح للباحثين فرصة كبيرة لاستكشاف خيارات مثل ‘NASA TechFlights’ و’SBIR’ التي تشجع على الابتكار وتدعم الأبحاث الصغيرة. تعتبر هذه الموارد أداة فعالة للباحثين الذين يسعون لتحويل أفكارهم إلى واقع.
الأدوات والموارد المتاحة للباحثين في اختبار الطيران غير المداري
توجد العديد من الأدوات والموارد المتاحة لدعم الباحثين في اختبار الطيران غير المداري. من بين هذه الأدوات، توفر مكاتب ناسا المختلفة برامج المحاكاة الخاصة بالرحلات التي يمكن أن تساعد الباحثين في تصميم واختبار أجهزتهم قبل الرحلات الفعلية. بالإضافة إلى ذلك، تقوم وكالة ناسا بتنظيم مجموعة من الندوات الشهرية التي تشمل مواضيع مختلفة تتعلق بالطيران غير المداري، مما يسهل تبادل المعرفة بين الباحثين.
الجماعات العميلة ومجتمعات الباحثين في ناسا
أنشأت وكالة ناسا مجموعة عمل خاصة بالطائرات البالونية ومجموعة عمل خاصة بالصواريخ الصوتية، مما يوفر منصة للباحثين لمناقشة الإنجازات السابقة والمشاريع الحالية. توفر هذه الجماعات فرصًا للتواصل والتعاون بين الباحثين من مختلف التخصصات. تعد هذه السياقات مثالية لتبادل المعلومات والتجارب، مما يساهم في تطوير الأفكار والمشاريع المستقبلية. تعمل هذه المجتمعات على توفير مصادر معلومات شاملة يمكن أن تفيد الباحثين أثناء تطوير مشاريعهم.
التطلعات المستقبلية في مجال الطيران غير المداري
مع استمرار التطورات التكنولوجية وزيادة اهتمام الباحثين بالتجارب غير المدارية، من المتوقع أن تتوسع مجالات الأبحاث وقدرات المنصات المتاحة. سيساعد ذلك في استكشاف مجالات جديدة من العلوم وتقديم بيانات قيمة لمشاريع بناء المستقبل. تعد الرحلات التجريبية عبر نماذج الطائرات البالونية والصواريخ الصوتية جزءًا من هذا التحول، حيث تقدم المواطنين والعلماء فرصة فريدة لفهم الظواهر بشكل أفضل قبل الانطلاق إلى الفضاء العميق.
رابط المصدر: https://science.nasa.gov/researchers/suborbital/
تم استخدام الذكاء الاصطناعي ezycontent
اترك تعليقاً