ورود مجدد اتمسفر مخرب: دیدن چگونگی مرگ یک فضاپیما

منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۲۵ اکتبر، ۲۰۲۲
لینک منبع: Destructive Atmospheric Reentry: Seeing How a Spacecraft Dies

این شبیه‌سازی کامیون فضایی خودروی انتقال خودکار ESA (ATV) که دوباره وارد جو زمین می‌شود، با نشان دادن محیط اطراف فضاپیما به‌عنوان یک ابر سه‌بعدی از نقاط به هم پیوسته، به اصطلاح «شبکه محاسباتی» آغاز می‌شود. این امر بخشی از فرآیند مدل‌سازی حرکت فراصوت گازها در اطراف فضاپیمای در حال سقوط از طریق «دینامیک سیال محاسباتی» را تشکیل می‌دهد.

این مطالعه در مورد مرگ ATV به‌عنوان بخشی از فعالیت MIDGARD (مدل‌سازی چند رشته‌ای تکه تکه شدن اجسام به وسیله آیروتمودینامیکی ناشی از ورود مجدد) در پلت‌فرم نوآوری فضای باز آژانس فضایی اروپا با گروه مهندسی مکانیک و هوافضا دانشگاه استراثکلاید انجام شد. این فعالیت در حال انجام با هدف کاهش عدم قطعیت شبیه‌سازی ورود مخرب جوی با ترکیب روش‌های دقیق اما گران‌قیمت و کم‌هزینه و شبیه‌سازی سریع انجام می‌شود.

در مجموع پنج ATV به ایستگاه فضایی بین‌المللی بین سال‌های ۲۰۰۸ و ۲۰۱۵ فرستاده شد، که همه آن‌ها با ورود مجدد اتمسفر از بین رفتند. بزرگ‌ترین فضاپیمای اروپا میراث بلندمدتی را به‌عنوان پایه و اساس برای ماژول خدمات اروپایی فضاپیمای اوریون ناسا-ESA باقی می‌گذارد، که برای بازگرداندن فضانوردان به ماه طراحی شده‌بود و قصد داشت در اولین ماموریت آرتمیس ناسا در اواخر امسال پرواز کند.

بازگشت مخرب جوی یک راه سنتی برای از بین بردن فضاپیما و ماهواره‌ها در پایان زندگی کاری آن‌ها است، اما ESA و مقررات بین‌المللی بیان می‌کنند که خطر آسیب به مردم یا اموال روی زمین باید کم‌تر از یک در ۱۰۰۰۰ باشد.

فابیو مورگادو از دانشگاه استراتیکلاید، که در MIDGARD کار می‌کند، می‌گوید: توجه به خطر ورود مجدد زباله‌های فضایی به دلیل افزایش تعداد اشیا در حال گردش و در نتیجه فرکانس بالاتر ورود مجدد، روز به روز بیشتر و بیشتر می‌شود. پیش‌بینی فرآیندهای ورود مجدد تحت‌تاثیر تکه‌تکه شدن تدریجی و فرسایش حرارتی اشیا ورودی مجدد در نتیجه بارهای شدید آئروترمال قرار دارد.

پروفسور مارکو فوسکاسی، محقق اصلی MIDGARD و سرپرست فابیو، اضافه می‌کند: «مدل‌سازی و شبیه‌سازی بهبود یافته پراکندگی ناشی از ترمودینامیک، برای طراحی سیستم‌هایی برای از بین رفتن ایمن و ارزیابی خطر تاثیر زمین مربوطه، بسیار مهم است.»

رویدادی در بوردو، فرانسه، در پایان این ماه، کارشناسان را در «ترمودینامیک هوایی» ورود مجدد و همچنین «طراحی برای نابودی» گرد هم خواهد آورد-- عمل طراحی سخت‌افزار فضایی برای احتمال بیشتر سوختن کامل جو به جای زنده ماندن هر عنصری در زمین.

در گذشته، عناصر سنگین مانند مخازن سوخت یا ابزار نیمکت‌های نوری دست‌نخورده به زمین می‌رسیدند، اما سیستم‌های طراحی مجدد برای استفاده از قطعات سبک‌تر یا ایجاد احتمال بیشتر برای جدا شدن آن‌ها از یک‌دیگر در ورود مجدد می‌تواند در برابر این امر کاهش یابد.

این آخرین طرح دینامیک آئروترمو برای کارگاه دمیس، ATD3، توسط ESA با آژانس فضایی CNES فرانسه با کمک انجمن پرواز HYFAR-ARA Hypersonic و ورود مجدد جوی سازماندهی شده‌است.

کارگاه ATD3 از ۲۷ تا ۲۸ اکتبر برگزار خواهد شد.

این متن با استفاده از ربات ‌ترجمه مقالات هوافضا ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.