پنج شنبه 04 دی 1404
Thursday, 25 December 2025
عصر ایران- بر اساس این ثبت اختراع، ماژول های قابل سکونت با چرخش به دور یک محور مرکزی، با ایجاد نیروی گریز از مرکزِ رو به بیرون، گرانش را برای خدمه شبیه سازی می کنند.
شرکت دولتی موشکی «انرگیا» روسیه موفق شده است ثبت اختراعی برای یک معماری نوین فضاپیما به دست آورد که برای ایجاد گرانش مصنوعی طراحی شده؛ قابلیتی که می تواند جهش بزرگی برای ماموریت های سرنشین دار طولانی مدت ایجاد کند.
گزارشی از خبرگزاری دولتی روسیه (تاس)، بیان می کند که این سامانه چرخان برای تولید نیروی گرانشی معادل 0.5g، یعنی 50 درصد گرانش زمین، طراحی شده است.
اسناد ثبت اختراع شامل تصاویر مفهومی از ساختار یک ایستگاه فضایی هستند که دارای یک ماژول محوری مرکزی با اجزای ثابت و چرخان است؛ ماژول ها و زیستگاه ها نیز از طریق یک اتصال انعطاف پذیر و کاملا آب بندی شده به آن متصل می شوند.
ماژول های قابل سکونت که به صورت شعاعی به این محور متصل اند، برای شبیه سازی گرانش برای خدمه به دور محور می چرخند و با این کار نیروی گریز از مرکز رو به بیرون ایجاد می کنند.
برای تولید 0.5g، این ماژول ها باید با سرعت حدود پنج دور در دقیقه بچرخند و شعاعی برابر با 40 متر داشته باشند. ساخت ایستگاهی با این اندازه به چندین پرتاب نیاز خواهد داشت تا هر ماژول جداگانه به مدار فرستاده شده و سپس در مدار مونتاژ شود.
در اسناد اشاره شده که یکی از معایب این طرح، نیاز به چرخش ایستگاه و هماهنگ سازی چرخش فضاپیماهای حمل و نقل برای اتصال به ایستگاه است؛ موضوعی که به گفته اسناد، ایمنی استفاده از چنین ایستگاهی را کاهش می دهد.
ایجاد گرانش مصنوعی می تواند تاثیرات عمیقی بر خدمه ماموریت های فضایی طولانی مدت داشته باشد؛ چه در مدار پایین زمین و چه در سفرهای بینسیاره ای به فضای عمیق. قرار گرفتن در شرایط ریزگرانش پیامدهای متعددی برای فضانوردان دارد، از جمله تحلیل رفتن عضلات و کاهش تراکم استخوان.
ناسا پیش تر مفاهیمی مانند ایستگاه فضایی چرخان «ناتیلوس-ایکس» را ارائه کرده است و در سال های اخیر نیز شرکت تجاری «Vast» اعلام کرده که قصد دنبال کردن ایستگاه های دارای گرانش مصنوعی را دارد.
روسیه جدول زمانی مشخصی برای چنین پروژه ای اعلام نکرده و همچنین منابع لازم برای توسعه آن را مشخص نکرده است. با این حال، این ثبت اختراع نشان دهنده علاقه به مفهوم گرانش مصنوعی در زمانی است که پایان عمر ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) نزدیک می شود و طرح های جدید ملی و تجاری برای ایستگاه های فضایی در حال پیشرفت هستند.
در حال حاضر، ناسا و روسکاسموس (سازمان فضایی دولتی روسیه) برنامه دارند که ایستگاه فضایی بین المللی را در سال 2030 از مدار خارج کنند؛ این کار با استفاده از یک کپسول اصلاح شده اسپیس ایکس دراگون انجام می شود تا ایستگاه را به سقوطی آتشین بر فراز اقیانوس آرام هدایت کند. روسیه متعهد شده است تا سال 2028 در ISS باقی بماند.
تصاویر همراه با ثبت اختراع یک ایستگاه فضایی با گرانش مصنوعی که توسط شرکت دولتی انرگیا ارائه شده است
اگرچه سامانه های گرانش مصنوعی می توانند بسیاری از محدودیت های زیستی پروازهای فضایی طولانی مدت را کاهش دهند، اما پیاده سازی آن ها مستلزم حل مسائل پیچیده مهندسی است.
یکی از چالش های اساسی، اتصال فضاپیماهای پشتیبانی به یک سازه مداری در حال چرخش است. در چنین شرایطی، وسیله نقلیه نزدیک شونده باید بردار سرعت زاویه ای خود را با دقت بالا با ایستگاه هم راستا کند؛ فرآیندی که مستلزم کنترل دینامیکی پیشرفته بوده و هرگونه ناهماهنگی می تواند به افزایش تنش های سازه ای و مخاطرات عملیاتی منجر شود.
با وجود این موانع، ضرورت توسعه گرانش مصنوعی ریشه در محدودیت های فیزیولوژیکی بدن انسان در محیط ریزگرانش دارد.
داده های به دست آمده از ماموریت های مداری نشان می دهد که قرارگیری طولانی مدت در شرایط بی وزنی موجب تحلیل توده عضلانی، کاهش تراکم استخوان و تغییرات منفی در سامانه های قلبی–عروقی و عصبی می شود؛ اثراتی که با روش های کنونی تنها به صورت جزئی قابل کنترل هستند.
بر این اساس، گرانش مصنوعی به عنوان یک مؤلفه حیاتی در طراحی ماموریت های سرنشین دار آینده، به ویژه سفرهای بین سیاره ای، مطرح می شود.
هم زمان با نزدیک شدن به پایان عمر عملیاتی ایستگاه فضایی بین المللی، چنین مفاهیمی نشان دهنده گذار به نسل جدیدی از معماری های مداری هستند که در آن ها پایداری زیستی خدمه به یکی از معیارهای اصلی طراحی تبدیل شده است.
