أول قمر اصطناعي خشبي يرسل مستشعرات "تجريبية" غريبة إلى الفضاء

من المقرر إرسال أول قمر اصطناعي خشبي في العالم إلى الفضاء هذا العام، بحمولة تشمل عددا من أجهزة الاستشعار التجريبية.

وفي تقرير نشرته صحيفة "ذي إندبندنت" (The Independent) البريطانية، أفاد آدم سميث أن "ويسا وودسات" (WISA Woodsat) قمر اصطناعي نانوني بمساحة 10 سنتيمترات مربعة، وينتمي بالتحديد إلى الأقمار المكعبة "كيوب سات" (CubeSat).

خصائص القمر النانوي

بُني القمر باستخدام مكعبات قياسية ذات ألواح سطحية مصنوعة من الخشب الرقائقي، حيث يقتصر صنع هيكله على الخشب فقط، باستثناء قضبان الألومنيوم المستخدمة لإطلاقه إلى الفضاء، وعصا سيلفي واحدة.

وسوف يصل "ويسا وودسات" إلى ارتفاع يتراوح بين 500 و600 كيلومتر في الفضاء، ومن المنتظر أن ينجو هيكله من التعرض للأكسجين الذري، الناتج عن الضوء فوق البنفسجي المكثف الذي يحلل جزيئات الأكسجين من ذرتين إلى ذرة واحدة فقط.

غير أن خشبه سيصبح داكنا بسبب التعرض للضوء. وعلى هذا النحو، فسوف تكون عصا السيلفي مكونا رئيسيا لمراقبة أي تحديثات، مثل تغير اللون أو ظهور التشققات.

يوضح سومالي نيمان كبير المهندسين العاملين بمشروع "وودسات" والشريك المؤسس لشركة "أركتيك أستروناتكس" Arctic Astronatics" أن المادة الأساسية للخشب الرقائقي هي البتولا، مما يعني أننا نستخدم بشكل أساسي الخشب ذاته الذي يستعمل عادة في متاجر المعدات العادية، أو لصنع الأثاث.

وينوّه نيمان بأن "الاختلاف الرئيسي هو أن الخشب الرقائقي العادي يتسم برطوبة عالية لا تلائم الاستخدامات الفضائية، لذلك نضع خشبنا في غرفة حرارية مفرغة لتجفيفه. ثم نقوم بتنفيذ عملية ترسيب الطبقة الذرية عن طريق إضافة طبقة رقيقة جدا من أكسيد الألومنيوم الذي يُستخدم عادةً لتغليف الإلكترونيات".

ويضيف "من شأن ذلك أن يقلل من إفراز أبخرة غير مرغوب فيها من الخشب، فيما يعرف بظاهرة التغزية (outgassing) في مجال الفضاء، إلى جانب توفيره حماية ضد التأثيرات التآكلية للأكسجين الذري. وسنختبر طلاءات مثل الورنيش واللك على بعض أجزاء الخشب أيضا".

تجهيزات القمر

وأشار الكاتب إلى أن القمر المكعب سيحمل مجموعة من أجهزة الاستشعار التجريبية المقدمة من وكالة الفضاء الأوروبية "إيسا" (ESA) التي تخطط لتقديم المساعدة في عملية إطلاق القمر، وقد أصدرت الوكالة بيانا حول المشروع في العاشر من يونيو/حزيران الجاري.

وفي هذا الصدد، قال ريكاردو رامبيني رئيس قسم الفيزياء والكيمياء للمواد في وكالة الفضاء الأوروبية "الجدول الزمني كان ضيقا، ولكننا رحبنا بفرصة المساهمة في حمولة وودسات مقابل المساعدة في تقييم مدى ملاءمتها للرحلة".

القمر المكعب سيحمل مجموعة من أجهزة الاستشعار التجريبية المقدمة من وكالة الفضاء الأوروبية (وكالة الفضاء الأوروبية)

ويتابع "الجهاز الأول الذي سنرفقه هو مستشعر للضغط، يسمح لنا بالتعرف على الضغط الموضعي في التجاويف الموجودة على القمر في الساعات والأيام التي تلي الإطلاق في المدار. وهذا عامل مهم لتشغيل الأنظمة عالية الطاقة وهوائيات التردد اللاسلكي، لأن كميات صغيرة من الجزيئات في أي تجويف قد تضر بها".

ووفقا لرامبيني، تشتمل المستشعرات الأخرى على مصباح ثنائي باعث للضوء مزود بمقاوم ضوئي يستشعر إضاءته، ويحصل على طاقته من مصدر بلاستيكي مطبوع ثلاثي الأبعاد وموصل للكهرباء.

أما المستشعر النهائي، فهو عبارة عن ميزان دقيق بلوري الكوارتز، وهو أداة مراقبة حساسة للتلوث لقياس الترسبات النانوغرامية المنبعثة من الإلكترونيات المحمولة على متن القمر، وكذلك الأسطح الخشبية نفسها. كما أن هناك لـ "وودسات" حمولة لاسلكية للهواة، مما يسمح لهم بنقل الإشارات اللاسلكية والصور من جميع أنحاء العالم إلى القمر الاصطناعي.