خانه / دنیای اطراف ما / ناسا چطور کاوشگر افق های نو را به سمت هدفش هدایت می کند؟

ناسا چطور کاوشگر افق های نو را به سمت هدفش هدایت می کند؟

همانطور که پلوتو از دید آینه پشتی “افق های نو” (New Horizons) ناپدید می شود، کاوشگر کوچک به سمت هدف بعدی خود در کمربند کویپر می رود. 2014 MU69 بسیار کوچک است و در حال حاضر فاصله آن با کاوشگر افق های نو به اندازه فاصله زحل تا خورشید است.

هدایت کنندگان زمینی افق های نو ، باید فضاپیما را به مسیر درست رسیدن به هدف هدایت کنند. در سری چهار تایی پیشرانش های افق های نو – روشی که برای شتاب دادن فضاپیما ها و ماهواره ها استفاده می شود – ، این کاوشگر نزدیک سه و نیم میلیون مایل فاصله بین مسیر خود بعد از پلوتو و مدار MU69 را از میانبر می زند.

فردریک پلتیر (Frederic Pelletier) مسئول رساندن افق های نو به MU69 است، یک هدایتگر بین سیاره ای در KinetX Aerospace. او در تکنیک هدایت مداری متخصص است ( نحوه هدایت یک شئ بزرگ آهنی در فضا از یک سیاره به دیگر!) پلتیر می گوید:

خیلی چیز ها در این کار دخیل هستند، از معادلات نیوتون گرفته تا فهم مدار های افق های نو و MU69 برای مشخص کردن محل آن ها در زمان رویارویی آن ها با یکدیگر !

به پیش راندن افق های نو در فضا

وقتی کاوشگر تنها به اندازه چند ماه از هدف فاصله دارد (مثل کاوشگر افق های نو در ماه آوریل و قبل از رسیدنش به پلوتو) ، مهندسان می توانند یک مسیر را بر اساس عکس های دوربین های روی فضاپیما مشخص کنند. اگر هدف در دید دوربین ها باشد، رفتن به سمت آن راحت تر است. اما MU69 بسیار دور تر از آن است که دیده شود. در فاصله های نجومی! مهندسان برای مشخص کردن مسیر بر محاسبات حجم فضا و مسیر به دست آمده از تلسکوپ های موجود در مدار زمین و مسیریابی رادیویی تکیه می کنند.

در ساختنی بخوانید :  با مهمترین آسمان خراش های سال 2014 آشنا شوید

پلتیر می گوید: ما از تلسکوپ فضایی هابل برای مشخص کردن محل سیارک استفاده می کنیم. ستاره های پس زمینه به او و همکارانش برای تعیین یک چارچوب مرجع برای تشخیص سرعت و جهت حرکت MU69 کمک می کنند. اساسا، همان نوع جهت یابی که دریانوردان قبل از GPS انجام می دادند.

در این تصویر فاصله بین مسیر اولیه افق های نو هنگام گذر از کنار پلوتو را با مسیر درست آن در جهت هدف و همچنین مکان پیش رانی های انجام شده روی آن نمایش داده شده است.
در این تصویر فاصله بین مسیر اولیه افق های نو هنگام گذر از کنار پلوتو را با مسیر درست آن در جهت هدف و همچنین مکان پیشرانی های انجام شده روی آن نمایش داده شده است.

اما تصویر برداری از هدف در کمربند کویپر تنها مساله تیم پلتیر نیست؛ خود افق های نو هم برای گرفتن رد آن با تلسکوپ هابل کوچک است. دانشمندان از ارتباطات رادیویی بین کاوشگر و آنتن های بزرگ زمینی، به نام شبکه فضای دوردست (Deep Space Network)، استفاده می کنند تا محل آن نسبت به زمین و خورشید را مشخص کنند. مهندسان افق های نو تخمین های خود را با هر بار گذر کاوشگر از کنار اشیاء فضایی شناخته شده، تقویت می کنند، مانند سیاره کوتوله معروفی که افق های نو در جولای از کنار آن گذشت. پلتیر می گوید: ما از محل افق های نو اطلاع خوبی داریم، مخصوصا بعد از اینکه از کنار پلوتو گذشت !

در طول سه ماه بعد از رد شدن از سیستم پلوتو، افق های نو تقریبا یک واحد فضایی را پشت سر گذاشت، 93 میلیون مایل، یا فاصله میانگین بین زمین و خورشید. در طول این سفر، تا به حال 4 پیشرانش انجام شده است و اختلاف 3,500,000 مایلی بین مسیر اولیه آن و MU69، که هنوز 15 واحد فضایی دور است، تصحیح شده است.

نمایش MU69 (درون دایره سبز) در تصویر های هابل
نمایش MU69 (درون دایره سبز) در تصویر های هابل

دانشمندان کل اطلاعات اصلاح شده را تقریبا به طور مساوی در 4 قسمت پیشرانش قرار می دهند که هر کدام تقریبا 25 دقیقا طول می کشد، طولانی تر از هر چیزی که تیم تا به حال انجام داده است. احتمالا آن ها قادر بوده اند که کل تصحیحات را یک باره انجام دهند اما پلتیر می گوید:

وقتی شما پیشرانش هایی مثل آن را انجام می دهید، همیشه خطراتی وجود دارد. ما نمی خواستیم احتمال هیچ اشتباهی وجود داشته باشد.

از آن جایی که آن ها هنوز خیلی از MU69 دور هستند، زمان این را داشتند که تصحیحات را خیلی خوب انجام دهند.

در ساختنی بخوانید :  بیماری طاعون در کک 20 میلیون ساله درون کهربا

بین هر دو پیشرانی ، افق های نو اطلاعات دورسنجی را به زمین می فرستاد، اطلاعاتی که پلیتر و تیمش برای وارسی معادلات ریاضی مسیر خود استفاده می کردند. اطلاعات به دیگر هدایت کنندگان ناسا هم می رسد که هر کدام جداگانه نحوه انجام تصحیحات را چک می کنند. سه روز بین هر کدام از سه پیشرانی اولیه فاصله بود، زمانی که در آن افق های نو حدود 2,300,000 مایل سفر کرد. بین سومین و چهارمین پیشرانی، تیم زمان بیشتری صبر کرد، حدود یک هفته و 5,600,000 مایل.

پلتیر می گوید: ما بین سومین و چهارمین پیشرانی زمان بیشتری صبر کردیم تا قادر باشیم عملکرد آن را آن طور که لازم است، بررسی کنیم. در دوم نوامبر، او و تیمش تشخیص دادند که همه چیز در سه پیشرانی اول خوب پیش رفته است و تصمیم گرفتند پارامتر ها را از محاسبات اولیه تغییر ندهد. او ادامه می دهد: این خارق العاده است!

حتی با این موفقیت، پلتیر تخمین می زند که مسیر مشخص شده توسط تیم باید 300,000 مایل از هدف دور باشند. او پیش بینی می کند زمانی بین تابستان و زمستان 2016 باید تصحیحات بیشتری بر اساس رصد های هابل از MU69 انجام دهد.

در نیمه دوم 2018، برای اولین بار افق های نو MU69 را با چشم کوچک خود خواهد دید. تصاویر تلفیقی از افق های نو و هابل به تیم هدایت زمینی دیدی خوب از دنیای دوردست برای انجام آخرین محاسبات آن ها می دهد. پلتیر می گوید: اینطور در نظر بگیرید که ما همین الان با یک چشم از زمین به آن نگاه می کنیم. با دید افق های نو در 2018، ما چشم دوم خود را خواهیم داشت و بهتر خواهیم فهمید که این شئ دقیقا کجا قرار دارد.

در ساختنی بخوانید :  ویدئو: وقتی زمین توسط یک سیاهچاله بلعیده شود!

از آن زمان تیم می تواند به هدایت کاوشگر از طریق دید افق های نو تغییر رویه دهد و کاوشگر می تواند اولین دید نزدیک خود را از دور ترین دنیایی به دست آورد که انسان و ربات های او تا به حال کاوش کرده اند.

منبع

خلاصه مطلب
ناسا چطور کاوشگر افق های نو را به سمت هدفش هدایت می کند؟
عنوان مطلب
ناسا چطور کاوشگر افق های نو را به سمت هدفش هدایت می کند؟
توضیح کوتاه
ناسا چطور کاوشگر افق های نو را به سمت هدف های خود هدایت می کند و پیشرانی های انجام شده توسط هدایت گران برای تغییر مسیر این کاوشگر در فضا چطور انجام می شوند؟
نویسنده

بیشتر بخوانید:

چطور کامپیوتر ها نحوه نگرش ما به زندگی را تغییر می دهند... تصور کنید در سال 1950 و صاحب یکی از اولین کامپیوتر های الکترونیکی دنیا هستید. یک شرکت با شما تماس می گیرد و می گوید: " ما 10 میلیون لغت فرانسوی داریم ...
دانشمندان ماده شبه پلاسما ابتدای جهان را دوباره سازی کردند!... فیزیکدانان ماده ای مشابه با پلاسما را باز تولید می کنند و اعتقاد دارند که این ماده در سرآغاز هستی وجود داشته است. برخورد دهنده عظیم هادرونی در مرک...
نظریه پانسپرمیا ، گسترش واگیر دار حیات فرازمینی !... حیات فرازمینی ممکن است در طول جهان هستی مانند یک اپیدمی گسترش یابد. شاید این جوابی باشد برای پارادوکس فرمی اگرچه ما هنوز در پی کشف انواع حیات برروی...
سفر نور از ستاره ها تا چشمان ما این هفته میلیون ها نفر چشم به آسمان داشتند تا بارش شهابی برساوشی 2015 را ببینند. اما در شب هایی که موقعیت خاصی نیست و چشمانمان را به بالا می دوزیم تا ...
ایدا لاولیس ، اولین برنامه نویس تاریخ در سال 1847، در سن 27 سالگی، ایدا لاولیس (Ada Lovelace) تبدیل به اولین برنامه نویس جهان شد؛ بیش از 100 سال قبل از این که اولین کامپیوتر ساخته شود. ...
دارکوب خجالتی برای امنیت خود را شبیه پرندگان مهاجم می کند... دارکوب کلاهخود دار (Dryocopus galeatus) یک تاج به رنگ قرمز روشن بر سرش و خطوط سیاه و سفیدی در دو طرف بدنش دارد، شبیه دو گونه دارکوب دیگر در آمریکای جن...

درباره سیمین حمیدی

سیمین حمیدی
سیمین حمیدی یکی از نویسندگان ساختنی و فارغ التحصیل رشته مهندسی نرم افزار و دانشجوی کارشناسی ارشد مدیریت سیستم و بهره وری است.

پیشنهاد می کنیم

آموزش ساخت باتری آبی ؛ ماشین حساب را با آب روشن کنید!

اگر به آزمایش های علمی در زمینه برق و الکترونیک علاقه دارید، تجربه ساخت باتری …

پاسخ دهید