تقنية روسية جديدة.. محرك بلازميا نبضي لأقمار CubeSat الصغيرة 2025

محرك بلازمي نبضي يُعد تطورًا بارزًا في مجال التقنيات الفضائية، إذ كشف علماء معهد موسكو للطيران عن نموذج مصمم خصيصًا للأقمار الصغيرة من فئة CubeSat، وهي أدوات فعالة من حيث التكلفة يمكن تصنيعها بكفاءة عالية؛ وفقًا لوكالة تاس، يعزز هذا الابتكار الإمكانيات التشغيلية لتلك الأقمار بشكل ملحوظ، مما يمهد الطريق لعمليات فضائية اقتصادية ويُوسع نطاق التطبيقات المتنوعة في هذا القطاع.

كيف يساعد محرك بلازمي نبضي في التغلب على تحديات أقمار CubeSat

يشهد سوق الأقمار الصغيرة نموًا سريعًا بفضل انخفاض تكاليف الإنتاج والإطلاق السهل، إضافة إلى القدرة على بناء مجموعات مدارية واسعة النطاق؛ مع ذلك، تعتمد هذه الأقمار على ألواح شمسية صغيرة الحجم لإنتاج الطاقة، مما يحد من أداء أنظمة الدفع التقليدية ويُعيق التحكم في الحركة عبر الفضاء، هنا يبرز محرك بلازمي نبضي كحل مناسب يتناسب مع الفراغات الضيقة دون استنزاف الموارد المتوفرة، فيتحسن السيطرة على المسارات المدارية وترتفع كفاءة المهام العلمية والتجارية معًا، مما يدفع نحو توسيع الاستخدامات في الاستكشافات الفضائية.

مقارنة أنواع محركات الفضاء مع التصميم الروسي لمحرك بلازمي نبضي

تُصنف محركات الفضاء عالميًا إلى فئات أساسية، مثل الكيميائية التي تعتمد على تفاعلات سريعة الاحتراق لتوفير دفع قوي، والحرارية الكهربائية التي تحول الطاقة الحرارية إلى حركة، بالإضافة إلى الكهروستاتيكية التي تستغل الشحنات الكهربائية للمناورات الدقيقة؛ يتميز محرك بلازمي نبضي الذي أعده معهد موسكو للطيران بتوافقه مع أقمار بحجم 6U أو أكبر، حيث يمثل وحدة 1U حجمًا يقارب عشرة سنتيمترات مكعبة، ويُمكّن هذا التصميم من تنفيذ عمليات رئيسية مثل الحفاظ على الوضعية المدارية وتعديل مستوى الارتفاع وتنسيق التكوينات الجماعية، مع إنهاء المهمة بإزالة القمر الصناعي لتقليل الكثافة في المدارات، مما يساهم في الحفاظ على بيئة فضائية أكثر استدامة، وفي الجدول التالي نظرة على الاختلافات بين هذه الأنواع.

خطوات آلية عمل محرك بلازمي نبضي بالتفصيل

يتميز محرك بلازمي نبضي بقدرته على توليد سرعات بلازما عالية جدًا، مما يولد نبضات دفع قوية مع الحرص على كفاءة الطاقة خلال العملية بأكملها؛ يعتمد على بنية مبسطة تتجنب المكونات المكلفة، فتنخفض التكاليف بالمقارنة مع الخيارات المتقدمة الأخرى، ويشرح الخبراء في الفريق التقني الآلية من خلال الخطوات التالية لتوضيح الطريقة بدقة.

• تخزين الطاقة داخل مكثف كهربائي قوي.
• توجيه الطاقة نحو قناة التفريغ الداخلية.
• تبخير مادة الفلوروبلاست أو التفلون لتحويلها إلى بلازما ساخنة.
• تسريع الجزيئات عبر حقل كهرومغناطيسي مكثف.
• إطلاق البلازما بسرعة هائلة لإنتاج دفعة تشبه الطلقة الفعالة.

تُبرز هذه الخطوات الأداء اللافت في الظروف المقيدة، فيجعل محرك بلازمي نبضي خيارًا مناسبًا للأقمار الصغيرة، خاصة مع الاختبارات الأرضية المستمرة استعدادًا للإطلاقات الفضائية وبرامج الإنتاج الشاملة بالتعاون مع الجامعات ومراكز البحث في الميكانيكا والديناميكا، مما يعزز الابتكار في هذا المجال.