این موضوع بهویژه زمانی صادق است که بخواهید چیزی را با استفاده از یک روش خاص بیاموزید. در برخی موارد، نتیجهی تلاش شما چیزی است که برای دیگران نیز جالب خواهد بود. یک تیم از سراسر اتحادیه اروپا، به سرپرستی دانشجوی دکتری “دومنیکو دااوریا”، چند روز از سپتامبر گذشته را صرف انجام چنین تمرینی کردند که در نهایت به توسعهی معماری مأموریتی با نام “استقرار و عملیات تحقیقاتی اکتشاف سیارهای – زهره” (PEDRO-V) منجر شد.
این تیم در یازدهمین کنفرانس بینالمللی “سیستمها و مهندسی همزمان برای کاربردهای فضایی” کار خود را ارائه کردند و تمرکز آنها روی تکمیل “چالش مهندسی همزمان” بود که سال گذشته توسط آکادمی ESA (برنامه آموزشی آژانس فضایی اروپا) برگزار شد. در این چالش، از تیمها خواسته شده بود تا با استفاده از اصول مفهومی “مهندسی همزمان” (CE)، یک معماری مأموریتی را طراحی کنند.
مهندسی همزمان رویکردی است که بر توسعهی همزمان فرایندهای مهندسی تمرکز دارد و تیمهای تخصصی مجزا را بهگونهای هماهنگ میکند که در عین کار بر روی اهداف فنی خود، با یکدیگر در ارتباط باشند تا فرایند طراحی سریعتر و کمهزینهتر انجام شود. ESA علاقهی ویژهای به این روش دارد، زیرا میتواند هزینهی طراحی مأموریتها و نمونههای اولیه را کاهش داده و زمان انجام فرایند طراحی را کوتاه کند.
طراحی مأموریت PEDRO-V
برای آزمایش این روش، تیم دانشجویی مأموریت PEDRO-V را طراحی کرد که هدف آن آزمایش مواد مختلف برای استفاده روی سطح زهره بود. طی این چالش، چندین نسخهی مختلف از طراحی مأموریت توسعه یافت که در هر مرحله، قابلیتهای لازم بررسی و تلاش شد تا وزن فضاپیما (و در نتیجه هزینهی آن) کاهش یابد.
PEDRO-V برای اجرای مأموریت خود، یک مادرماهواره طراحی کرده بود که حامل ۲۰ ماهوارهی کوچک (CubeSat) با ابعاد 1U بود. این فضاپیما پس از ورود به مدار زهره، طی ۶ ماه این ماهوارههای کوچک را در جو سیاره رها میکرد. هر CubeSat دادههایی را دربارهی عملکرد خود به مادرماهواره ارسال میکرد و مادرماهواره نیز این اطلاعات را به زمین مخابره میکرد.
همانطور که انتظار میرفت، مهندسی همزمان نقش محوری در فرآیند طراحی و گزارشی که تیم در کنفرانس ارائه کرد داشت. در این مقاله، جنبههای مختلف مهندسی از جمله کنترل وضعیت و مدار، سیستمهای ارتباطی و روند اصلاح تدریجی طراحی برای انطباق بهتر با نیازهای مأموریت بررسی شده است. هدف اصلی این مأموریت، بررسی عملکرد فناوریهای مختلف در محیط زهره بود.
جمعبندی و آیندهی پروژه
طراحی نهایی تیم، جرمی در حدود ۱۳۰۰ کیلوگرم داشت که برای یک مأموریت به زهره مقدار قابلقبولی محسوب میشود. همچنین، نمایش تغییرات جرم طی تکرارهای مختلف طراحی، بینش جالبی دربارهی روند مهندسی همزمان و فرآیند بهینهسازی طراحی ارائه داد.
البته احتمال اینکه مأموریت PEDRO-V واقعاً به زهره ارسال شود، چندان زیاد نیست. اما این پروژه بخشی از یک برنامهی آموزشی بود و هدف اصلی آن، آموزش و تقویت مهارتهای طراحی مأموریتهای فضایی بود. با تغییر رویکرد صنعت فضایی به سمت دورههای طراحی سریعتر، مهارتهایی که این تیم در این چالش کسب کرده است، در آینده ارزشمندتر خواهند شد و مطمئناً به کار خواهند آمد.
