طائرات الفضاء أورغامي توفر حلاً مبتكراً لمشاكل المدار الفضائي

يمكن أن تحل طائرات الفضاء اوريغامي مشكلة كبيرة في المدار الأرضي المنخفض بما تقدمه من تقنيات مبتكرة تتسم بالبساطة والاستدامة، حيث قد يصبح صنع مركبة فضائية أمرًا أشبه بطي قطعة من الورق وتحويلها لطائرة تسيّرها قوى الديناميكا الهوائية في الفضاء، مما يفتح آفاقًا جديدة لمعالجة مشكلة تراكم الحطام الفضائي إلى حد كبير.

كيف يمكن أن تحل طائرات الفضاء اوريغامي مشكلة القمامة الفضائية في المدار؟

تُبرهن الدراسات الحديثة التي أجراها فريق من جامعة طوكيو على إمكانية أن تحل طائرات الفضاء اوريغامي مشكلة تراكم القمامة الفضائية التي تهدد سلامة المدار الأرضي المنخفض؛ إذ عمل الباحثون على تجربة إطلاق طائرة ورقية مصنوعة من ورقة طباعة A4 مع ذيل من الألومنيوم من محطة الفضاء الدولية لمحاكاة انزلاقها في الفضاء ومقاومتها للشروط الجوية أثناء العودة إلى الغلاف الجوي ما يعكس توجهًا نحو الاعتماد على المواد العضوية بدلاً من المعادن الثقيلة في تصنيع مكونات مركبات فضائية صديقة للبيئة. وتم تبني تصميم الطائرة ورقية بأطراف مطوية بذكاء لتحسين الاستقرار الديناميكي عبر تعديل مركز الكتلة، رغم أن المركبة الفضائية من هذا النوع لم تُطلق بعد فعليًا في الفضاء، مما يعني أن ديناميات حركة الطائرة في فضاء منخفض الكثافة قد تختلف عن الطائرات الورقية التقليدية.

اختبارات وإمكانيات الاستدامة في طائرات الفضاء اوريغامي

لتقييم الأداء، حاكى الفريق ظروف إطلاق طائرة الفضاء اوريغامي على ارتفاع 400 كيلومتر بسرعة تبلغ حوالي 17448 ميلًا في الساعة، حيث ثبتت الطائرة استقرارًا ملحوظًا عبر مناطق الفضاء القريبة، لكنها بدأت تفقد السيطرة عند النزول تحت 120 كيلومترًا من سطح الأرض. وتشير النتائج إلى حدوث احتراق تدريجي للطائرة الورقية نتيجة التسخين الديناميكي الهوائي بين 90 إلى 110 كيلومترات، مع ذلك نجح الباحثون في اختبار نموذج مماثل في نفق الرياح بسرعات ماخ 7، حيث أظهرت الأجنحة بعض علامات التثني دون تفكك كامل، مما يشير إلى قدرة الطائرة على الصمود لفترة محدودة خلال إعادة الدخول. تصميم هذه الطائرات يعتمد على مواد عضوية تقلل خطر تلوث طبقة الأوزون بالمقارنة مع المركبات الفضائية المعدنية التقليدية التي تترك جزيئات ضارة في الغلاف الجوي.

• استخدام ورق A4 مطوي بدقة لتعديل الاستقرار الديناميكي
• دمج ذيل من الألومنيوم لتحسين التحكم الفني
• اختبارات محاكاة في نفق ريح بسرعات فائقة للتحقق من ثبات الهيكل
• مقاومة التحلل السريع أثناء إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي

التحديات والفرص التي تقدمها طائرات الفضاء اوريغامي في المدار المنخفض

على الرغم من المزايا التي تحملها طائرات الفضاء اوريغامي للحلول الفضائية الصديقة للبيئة، تبقى هناك تحديات مهمة تُواجه فريق البحث؛ إذ إن حجم الطائرة الرفيع يجعل من الصعب رصدها عبر أنظمة الرادار التقليدية، ما يستدعي تجهيزها بأجهزة مصغرة للتحكم بالموقف، التنقل، والإرسال لضمان القدرة على تتبعها وتشغيلها بفعالية. كذلك، حساسيتها الكبيرة للسحب الديناميكي الهوائي تعني أنها قد تقضي أوقاتًا طويلة في المدار، لذا فهي أكثر ملاءمة لمهام قصيرة الأجل وحمولات صغيرة. يقترح الباحثون استخدام أساليب متعددة لنشر طائرات ورقية متزامنة متعددة في المدار للمساهمة بقياسات دقيقة لكثافة الغلاف الجوي، بالإضافة إلى استغلال تكلفتها المنخفضة التي تتيح تكرار الإطلاقات بشكل منتظم ومتزامن، مما يفتح أفقًا جديدًا للبعثات منخفضة التكلفة والمدة في المدار الأرضي المنخفض.

قد تبدو فكرة استخدام طائرة فضائية اوريغامي بسيطة، لكنها تشكل فرصة حقيقية للحد من ظاهرة الازدياد المضطرد في حطام الفضاء المعدني والمنخفض في المدار الأرضي، ومن خلال تصميمات مبتكرة واختبارات مدروسة، يمكن لهذه الطائرات أن تمثل خطوة نحو بناء بيئة فضائية أكثر استدامة وأمانًا، مع التأكيد على إمكانية توظيفها في مهام علمية قصيرة الأمد تتطلب دقة قياس عالية وتكلفة منخفضة. يمكن متابعة كافة الأخبار والتطورات المتعلقة بهذا الموضوع على موقع غاية السعودية الإلكتروني للاستفادة من آخر المستجدات في هذا المجال الحيوي.