يصور هذا الرسم التوضيحي تلسكوبًا لاسلكيًا إيديولوجيًا للفوهة القمرية على الجانب الآخر من القمر. يتم استكشاف مفهوم المرحلة الأولية في إطار منح ناسا للمفاهيم المتقدمة المبتكرة ، ولكن هذه ليست مهمة ناسا. الائتمان: فلاديمير فوستيانسكي

المرحلة الأولى ناسا يمكن رؤية الروبوتات معلقة شبكات سلكية في هاوية بعيدة عن القمر ، مما يخلق تلسكوبًا لاسلكيًا لدراسة فجر الكون.

بعد سنوات عديدة من التطوير ، تم توفير 000500000 لمشروع التلسكوب الراديوي القمري (LCRD) لدعم العمل الإضافي حيث يدخل المرحلة الثانية من برنامج المفاهيم المتقدمة المبتكرة (NIAC) التابع لناسا. على الرغم من أنه لم يكن مهمة ناسا بعد ، إلا أن LCRD يصف مفهوم المهمة الذي سيغير وجهة نظر البشرية للكون.

كان الغرض الأساسي من LCRD هو قياس الموجات الراديوية طويلة الموجة الناتجة عن الفترات المظلمة الكونية – والتي استمرت بضع مئات الملايين من السنين بعد فترة من الزمن. الانفجار الكبيرولكن قبل أن تومض النجوم الأولى. لم يكن علماء الكونيات يعرفون الكثير عن هذه الفترة ، لكن الإجابات على بعض أعظم ألغاز العلم في ذلك الوقت يمكن أن تكون محصورة في الانبعاثات الراديوية طويلة الموجة التي أحدثها الغاز الذي ملأ الكون.

قال جوزيف لاتسيو ، عالم الفلك الراديوي وعضو مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا: “في غياب النجوم ، كان الكون يحتوي على الكثير من الهيدروجين خلال العصور المظلمة – كان الهيدروجين في النهاية بمثابة المادة الخام للنجوم الأولى” “من خلال تلسكوب لاسلكي كبير بما يكفي من الأرض ، يمكننا مراقبة العمليات التي أدت إلى تكوين النجوم الأولى وحتى رؤية آثار طبيعة المادة المظلمة.”

راديو تلسكوب مون جروف

سطح القمر مغطى بالحفر ، ويمكن لإحدى التجاويف الطبيعية أن توفر بنية داعمة لطبق التلسكوب الراديوي. كما هو موضح في هذا المثال ، يمكن لمركبات Duaxel الجوالة تثبيت الشبكة السلكية من حافة الهاوية. الائتمان: فلاديمير فوستيانسكي

لا تستطيع التلسكوبات الراديوية على الأرض استكشاف هذه الفترة الغامضة لأن الموجات الراديوية طويلة الموجة من ذلك الوقت تنعكس بواسطة طبقة من الأيونات والإلكترونات على سطح غلافنا الجوي ، تسمى الأيونوسفير. يمكن للانبعاثات الراديوية العشوائية من حضارتنا الهادئة أن تتداخل أيضًا مع علم الفلك الراديوي وتغرق الإشارات الخافتة.

READ  ناسا تستعد لقول "وداعا" لتاريخ صنع المريخ داخل المسبار

ولكن على مسافة من القمر ، لا يوجد غلاف جوي ليعكس هذه الإشارات ، وسيعيق القمر محادثة راديو الأرض. كانت المسافة القمرية هي العقار الرئيسي لإجراء استكشافات غير مسبوقة للكون المبكر.

لا تستطيع التلسكوبات الراديوية على الأرض رؤية موجات الراديو الكونية على ارتفاع 33 قدمًا تقريبًا [10 meters] قال سابتارشي بانديوبادياي Saptarshi Pandyopadhyay ، وهو تقني في علم الروبوتات ، “أو بسبب غلافنا الأيوني ، الذي هو طويل جدًا لدرجة أننا لا نستطيع رؤية الكون بأكمله”. ج. وباحث رائد في برنامج LCRD. “لكن الأفكار السابقة لبناء هوائي راديو على القمر كانت غنية جدًا ومعقدة ، لذلك اضطررنا إلى ابتكار شيء مختلف.”

صنع التلسكوبات بالروبوتات

لكي تكون حساسًا لأطوال موجات الراديو الطويلة ، يجب أن يكون LCRD كبيرًا جدًا. الفكرة هي بناء هوائي في حفرة بعرض 2 ميل (3 كم) وعرض نصف ميل (1 كم). أكبر تلسكوبات راديو أحادية الطبق على الأرض – تلسكوب بفتحة 1600 قدم (500 م) 500 م في الصين (سريع) والآن غير نشط بعرض 1000 قدم (عرض 305 م) مختبر أريسيبو في بورتوريكو – مبني في فترات استراحة تشبه الوعاء الطبيعي على الأرض توفر هيكل دعم.

طبق القمر الأخدود شبكة سلكية

يمكن إنشاء التلسكوب الراديوي المفاهيمي من طبق شبكة سلكية داخل أخدود. في هذا المثال ، يمكنك رؤية التعليق على طبق الاستقبال عبر نظام من الكابلات مثبتة على حافة الهاوية. الائتمان: فلاديمير فوستيانسكي

يستخدم هذا النوع من التلسكوبات الراديوية آلاف الألواح العاكسة المعلقة تحت الضغط ، والتي تعكس سطح الطبق بالكامل لموجات الراديو. لقياس موجات الراديو التي تقفز من السطح المنحني أدناه ، يتدلى جهاز الاستقبال عبر نظام من الكابلات في نقطة محورية على الطبق. ولكن على الرغم من حجمها وتعقيدها ، فحتى السرعة ليست حساسة لأطوال موجات الراديو التي تزيد عن 14 قدمًا (4.3 مترًا).

READ  كشفت الاختلافات في دماغ الإنسان ودماغ الإنسان البدائي

جنباً إلى جنب مع فريق المهندسين وعلماء الروبوت والعلماء في مختبر الدفع النفاث ، قام بانديوبادياي بقمع هذا النوع من التلسكوبات الراديوية إلى أبسط أشكالها. يلغي مفهومهم الحاجة إلى حمل الأشياء الثقيلة التي يمكن أن تمنع القمر واستخدام الروبوتات لأتمتة عملية البناء. بدلاً من استخدام الآلاف من لوحات الانعكاس لتوسيط موجات الراديو الواردة ، سيتم تصنيع LCRD بشبكة سلكية رفيعة في وسط الهاوية. سيوفر المكوك الحلقة ، وسيقوم المسبار المنفصل بإيداع مركبات duoxel الجوالة لإنشاء الطبق على مدار عدة أيام أو أسابيع.

يمكن فتح Duaxel ، وهو مفهوم آلي يتم تطويره في JBL ، بواسطة عربتين جوالتين أحاديتي المحور (تسمى المحاور) لبعضهما البعض ، ولكن يتم توصيلهما عبر حبل. يعمل النصف كمرساة على حافة الهاوية والآخر ينزل ليصنع المبنى.

قال باتريك مكارثي ، فني الروبوتات في JBL وعضو في فريق مشروعي LCRT و Duaxel: “يحل Duaxel عددًا من المشكلات المتعلقة بتعليق مثل هذا الهوائي الكبير في الهاوية القمرية”. “يمكن للعربات الجوالة ذات المحور الفردي أن تدخل الهاوية عند توصيلها ، وتوصيلها بالأسلاك ، والتسبب في التوتر ورفع الأسلاك لتعليق الهوائي.”

تحديد التحديات

سيستخدم الفريق أموال المرحلة الثانية من NIAC لتحسين قدرات التلسكوب وأساليب العمل المختلفة لنقل المشروع إلى المستوى التالي.

أحد أكبر تحديات الفريق في هذه المرحلة هو تصميم الشبكة السلكية. للحفاظ على شكل القطع المكافئ والتباعد الدقيق بين الأسلاك ، يجب أن تكون الشبكة قوية ومرنة ، ولكن يجب أن يكون الوزن المحمول في حده الأدنى. يجب أن تكون الشبكة قادرة على تحمل التغيرات في درجات الحرارة البرية على سطح القمر – ناقص حتى 280 درجة فهرنهايت (ناقص 173 درجة درجة مئوية) حتى 260 درجة فهرنهايت (127 درجة مئوية) – دون قتال أو خسارة.

READ  رواد فضاء Space X Crew-2 التابعون لناسا يعودون إلى الأرض - شاهد البث المباشر

التحدي الآخر هو تحديد ما إذا كان يجب أن تكون مركبات دوكسل مؤتمتة بالكامل أو إشراك عامل بشري في عملية صنع القرار. البناء هل يمكن استكمال DuAxels بتقنيات بناء أخرى؟ على سبيل المثال ، قد يؤدي إطلاق الأبواق على سطح القمر إلى تثبيت شبكة LCRD بشكل أفضل ويتطلب عددًا أقل من الروبوتات.

أيضًا ، على الرغم من أن المسافة على سطح القمر أصبحت الآن “هادئة إذاعية” ، إلا أنها قد تتغير في المستقبل. لدى وكالة الفضاء الصينية حاليًا مهمة لاستكشاف القمر على مسافات بعيدة ، وقد يؤثر تطوير سطح القمر على المشاريع الفلكية الراديوية المحتملة.

على مدار العامين المقبلين ، سيحدد فريق LCRT التحديات والأسئلة الأخرى. إذا أرادوا أن يكونوا ناجحين ، فيمكن اختيارهم لمزيد من التطوير ، وهي عملية وظيفية تعزز اعتلال النخاع.

وقال: “إن تطوير هذا المفهوم يمكن أن يؤدي إلى بعض التطورات المهمة على طول الطريق ، وخاصة نشر تقنيات النشر والروبوتات لإنشاء هياكل عملاقة من الأرض”. “أنا فخور بالعمل مع هذه المجموعة المتنوعة من الخبراء الذين يلهمون العالم للتفكير في الأفكار العظيمة التي يمكن أن تؤدي إلى اكتشافات مذهلة حول الكون الذي نعيش فيه.”

يتم تمويل NIAC من قبل مديرية مهام تكنولوجيا الفضاء التابعة لناسا ، وهي مسؤولة عن تطوير تقنيات وقدرات جديدة شاملة للمؤسسة.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here