تصميم متقدم.. روسيا تطور محرك بلازميا نبضي لأقمار CubeSat الصغيرة 2025

محرك بلازمي نبضي يمثل خطوة متقدمة في عالم التقنيات الفضائية، حيث أعلن علماء معهد موسكو للطيران عن نموذج مصمم للأقمار الصغيرة من نوع CubeSat، وهي أجهزة اقتصادية يمكن إنتاجها بسرعة كبيرة؛ أشارت وكالة تاس الإخبارية إلى أن هذا الابتكار يعزز القدرات التشغيلية لهذه الأقمار دراماتيكيًا، مما يفتح أبوابًا لمهام فضائية منخفضة التكلفة ويوسع الاستخدامات المتنوعة في هذا المجال.

دور محرك بلازمي نبضي في تجاوز قيود أقمار CubeSat

يعاني سوق الأقمار الصغيرة من نمو حاد بسبب تراجع تكاليف التصنيع والإطلاق البسيط، بالإضافة إلى إمكانية تشكيل شبكات مدارية واسعة؛ لكن هذه الأقمار تعتمد على ألواح شمسية محدودة الحجم لتوليد الطاقة، وهو ما يضعف أداء الدفعيات التقليدية ويصعب السيطرة على الحركة في الفضاء، يأتي محرك بلازمي نبضي هنا ليقدم حلاً مثاليًا يتناسب مع المساحات الضيقة دون إرهاق الموارد المتاحة، فيتحسن التحكم بالمسارات المدارية ويزداد الفعالية للمهام العلمية والتجارية على حد سواء، مما يدفع نحو تطبيقات أكثر شمولاً في الاستكشاف الفضائي.

أنواع محركات الفضاء وتميز التصميم الروسي لمحرك بلازمي نبضي

تنقسم محركات الفضاء عالميًا إلى مجموعات رئيسية، مثل الكيميائية التي تعتمد على تفاعلات مدوية سريعة للدفع القوي، والحرارية الكهربائية التي تحول الحرارة إلى طاقة حركية، إلى جانب الكهروستاتيكية التي تستخدم الشحنات الكهربائية للمناورات الدقيقة؛ يبرز محرك بلازمي نبضي الذي طوره معهد موسكو للطيران بتوافقه مع أقمار بحجم 6U أو أعلى، حيث يساوي وحدة 1U حوالي عشرة سنتيمترات مكعبة، ويسمح هذا التصميم بأداء مهام أساسية كالحفاظ على الموضع المداري وتعديل الارتفاع وتنظيم التجمعات الجماعية، مع إنهاء المهمة بإزالة القمر لتخفيف الازدحام المداري، مما يعزز الاستدامة البيئية في الفضاء، وفي الجدول أدناه مقارنة بين هذه الأنواع الرئيسية.

آلية عمل محرك بلازمي نبضي خطوة بخطوة

يتميز محرك بلازمي نبضي بإنتاجه سرعات بلازما فائقة، مما يخلق نبضات دفع قوية مع الحفاظ على كفاءة الطاقة طوال المهمة؛ يعتمد على هيكل بسيط يتجنب الأجزاء الباهظة الثمن، فينخفض التكاليف مقارنة بالبدائل المتطورة، ويوضح المتخصصون في الفريق التقني الآلية عبر الخطوات التالية ليسهل الإدراك الدقيق.

• 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.

تُظهر هذه العملية الأداء الاستثنائي في البيئات المحدودة، فيصبح محرك بلازمي نبضي خيارًا مثاليًا للأقمار الصغيرة، خاصة مع الاختبارات الأرضية الجارية للتحضير للإطلاقات الفضائية وخطط الإنتاج الواسع بالشراكة مع الجامعات ومراكز البحث في الميكانيكا والديناميكا.