يهبط مكوك فضائي جديد تابع لوكالة ناسا بشكل لا يمكن السيطرة عليه عبر الفضاء بينما يعمل المهندسون على الأرض لإصلاح مشكلة تسببت في فقدان المركبة التي تبلغ قيمتها 20 مليون دولار السيطرة.

واجه نظام الشراع الشمسي المركب المتقدم (ACS3) التابع للوكالة، وهو عبارة عن مركبة ذات أربعة “أشرعة” عاكسة مصممة لاختبار نوع جديد من أنظمة الدفع، مشكلة أثناء فتح الأشرعة.

لاحظ المهندسون أن إحدى “أذرع الرافعة” أو العوارض الهيكلية التي تدعم الأشرعة كانت منحنية قليلاً.

تحتفظ وكالة ناسا بنظام التحكم في الموقف الخاص بـ ACS3 – الذي يتحكم في اتجاه المركبة الفضائية – بينما يقوم المهندسون بتقييم الضرر.

ونتيجة لذلك، تقوم المركبات الفضائية ذات النطاق الميكروويف حاليًا بالرصد في الفضاء.

كانت المهمة بمثابة اختبار لتكنولوجيا الرحلات الفضائية الجديدة يستخدم المراكب الشراعية ضغط ضوء الشمس للدفع تمامًا كما يتم تشغيل المراكب الشراعية بواسطة الرياح.

في يوم من الأيام، سيكلف الأمر أكثر من ذلك بكثير مهمات الفضاء السحيق. لكن أولاً، يجب على ناسا محاربة مركبتها الهاربة.

نظام الشراع الشمسي المركب المتقدم (ACS3) عبارة عن مركبة فضائية على نطاق الموجات الدقيقة.

تم إطلاق ACS3 من نيوزيلندا في 23 أبريل على متن صاروخ Rocket Lab Electron.

بعد بضعة أشهر من الإطلاق، أصبحت أشرعة المركبة الفضائية عالقة عندما اكتشف جهاز مراقبة الطاقة الداخلي تيارات محرك أعلى من المتوقع وأوقف عملية النشر.

وفي أواخر أغسطس، نجحت ناسا في إطلاق الأشرعة في محاولة ثانية.

ولكن قبل القيام بذلك، قام المهندسون بتعطيل نظام التحكم في الموقف الخاص بالمركبة الفضائية. ومنذ ذلك الحين تم إيقاف تشغيله.

والآن، تم اكتشاف الانحناء في أحد أذرع التطويق، مما أدى إلى تأخير إعادة تنشيط نظام التحكم في الموقف بينما يعمل المهندسون على تقييم الضرر.

وقال تحديث ناسا: “ربما حدث هذا عندما تم سحب ذراع الرافعة والأشرعة إلى المركبة الفضائية أثناء الإطلاق”.

“يشير التحليل إلى أن المنحنى ربما يكون مسطحًا إلى حد ما في الأسابيع التي تلت نشر ذراع الرافعة، عندما كانت المركبة الفضائية ترتد ببطء.”

ويعمل المهندسون حاليًا على تعديل المركبة الفضائية، وإبقائها في “وضع الطاقة المنخفضة” حتى تتجه أشرعتها نحو ضوء الشمس المباشر.

يستخدم النظام أشرعة تعمل بضغط ضوء الشمس للدفع، مثلما يتم تشغيل المراكب الشراعية بواسطة الرياح.

بمجرد وصول الطاقم إلى الموقع المطلوب، يمكنهم إعادة تشغيل نظام التحكم في الموقف وإيقاف الهبوط الثابت للمركبة الفضائية.

عند هذه النقطة، يمكن للمركبة الفضائية المعاد توجيهها توجيه هوائي الراديو الخاص بها نحو التحكم في المهمة على الأرض والتواصل مع مهندسي ناسا على الأرض.

وفقًا لوكالة ناسا، سيسمح هذا للمهندسين بجمع المزيد من البيانات ومعايرة الشكل الدقيق للقارب والاستعداد لبدء مناورات الإبحار.

ستكون مناورات الإبحار هي الاختبار الحقيقي لنظام الدفع الجديد هذا.

سيقوم المهندسون بتوجيه الأشرعة لتغيير مدار المركبة الفضائية، وهو أمر بالغ الأهمية لقدرة ACS3 على المناورة.

ويقع حاليًا على ارتفاع حوالي 600 ميل فوق سطح الأرض، أي ضعف ارتفاع محطة الفضاء الدولية.

بمجرد دخول المركبة الفضائية إلى مدار متزامن مع الشمس – مما يسمح للقمر الصناعي بالبقاء متزامنًا مع الشمس أثناء دورانه حول الأرض – قام مهندسو ناسا بفك نظام التحكم في الموقف ونشروا الأشرعة.

تم تصميم مهمة ACS3 لاختبار الدفع الشمسي كوسيلة لتقليل تكلفة مهمات الفضاء السحيق، مثل الرحلات الجوية إلى المريخ.

يتم دعم أشرعة المركبة الفضائية الأربعة بواسطة ذراعين قطريين لتشكل مربعًا فضيًا يبلغ عرضه 30 قدمًا.

عندما تصطدم جزيئات الضوء – أو الفوتونات – القادمة من الشمس بهذه المكوكات، فإنها تخلق دفعات صغيرة من السرعة تدفع المركبة الفضائية إلى الأمام.

وفقًا لوكالة ناسا، فإن القوة التي يمارسها ضوء الشمس تعادل وزن مشبك ورق في راحة يدك، وهو ما يكفي للسماح للمركبة الفضائية بالتغلب على السحب الجوي والوصول إلى الارتفاع.

ناسا ليست أول من قام باختبار نظام الدفع الشراعي الشمسي في الفضاء.

تم إطلاق Lightsail 2 التابع لجمعية الكواكب في عام 2019 ورفع شراعه الذي تبلغ مساحته 300 قدم مربع ميلين بعد أسبوعين.

لكن المهمة انتهت بكارثة عندما فقدت المركبة الفضائية ارتفاعها واحترقت في النهاية في الغلاف الجوي للأرض.

لقد ألهم LightSail 2 مهمة ACS3. إذا أثبتت وكالة ناسا نجاح هذه التكنولوجيا، وهذا يقلل بشكل كبير من كمية الوقود اللازمة لمهمات الفضاء السحيق، مما يوفر للوكالة الكثير من المال.

وكتبت الشركة في تحديث حديث: “لقد أثبتت البيانات التي تم جمعها من اختبار الطيران هذا أنها قيمة للغاية، وسيستمر هذا العرض التوضيحي في توليد معلومات مهمة لتمكين مهام الشراع الشمسي المستقبلية”.