اسپیس نوتااسپیس نوتااسپیس نوتا
  • صفحه اصلی
  • فناوری فضایی
    فناوری فضایینمایش بیشتر
    قابلیت HWO را برای آشکارسازی دنیای‌های شبیه زمین شبیه‌سازی می‌کنیم
    قابلیت HWO را برای آشکارسازی دنیای‌های شبیه زمین شبیه‌سازی می‌کنیم
    ۹ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
    RISTRETTO پرده از جو، مدار و میزان بازتاب پروکسیما b برمی‌دارد
    RISTRETTO پرده از جو، مدار و میزان بازتاب پروکسیما b برمی‌دارد
    ۶ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
    گله‌ای از ربات‌های گیاه‌وار، مریخ را زیر پا می‌گذارند
    گله‌ای از ربات‌های گیاه‌وار، مریخ را زیر پا می‌گذارند
    ۵ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
    این فیزیک موشک نیست… این دنیای علم مواد است!
    این فیزیک موشک نیست… این دنیای علم مواد است!
    ۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
    لیزرها مسیر نفوذ در یخ‌های فضایی را با ذوب سریع هموار می‌کنند
    لیزرها مسیر نفوذ در یخ‌های فضایی را با ذوب سریع هموار می‌کنند
    ۲۳ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
  • ماموریت‌های فضایی
    • ماموریت‌های دولتی
    • ماموریت‌های خصوصی
  • نجوم و کیهان‌شناسی
    • ستاره‌ها و سیارات
    • تصاویر فضایی
    • پژوهش‌های علمی
    • دانستنی های علمی
  • محیط زیست و زمین‌شناسی
    • تغییرات اقلیمی
    • زمین‌لرزه‌ها
    • آتشفشان‌ها
خواندن: آیا پروژه‌های ماهواره‌ای متن‌باز کلید حل بحران شلوغی مدارها هستند؟
به اشتراک بگذارید
اسپیس نوتااسپیس نوتا
  • فناوری فضایی
  • ماموریت‌های فضایی
    • ماموریت‌های دولتی
    • ماموریت‌های خصوصی
  • نجوم و کیهان‌شناسی
    • ستاره‌ها و سیارات
    • تصاویر فضایی
    • پژوهش‌های علمی
    • دانستنی های علمی
  • محیط زیست و زمین‌شناسی
    • تغییرات اقلیمی
    • زمین‌لرزه‌ها
    • آتشفشان‌ها
ما را دنبال کنید
پژوهش‌های علمی

آیا پروژه‌های ماهواره‌ای متن‌باز کلید حل بحران شلوغی مدارها هستند؟

تکثیر منابع گران‌قیمت، کاری پرهزینه و در عین حال اسراف‌آمیز است و بیشتر مردم با این جمله موافق‌اند که چنین کاری ضرورتی ندارد.

آیا پروژه‌های ماهواره‌ای متن‌باز کلید حل بحران شلوغی مدارها هستند؟
نموداری از نحوه عملکرد OSSMC. اعتبار تصویر: مجله ساینس چاینا پرس (Science China Press).
توسط مونا علی اکبرخان افجه ۱۸ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰

با این حال، افزایش برنامه‌ریزی‌شده‌ی صورت‌های فلکی بزرگ ماهواره‌ای در حال حاضر موجب تکرار عظیم منابع شده است، زیرا شرکت‌ها و حتی کشورهای مختلف تلاش می‌کنند تا زیرساخت فضایی مخصوص خود را در مدار زمین ایجاد کنند. مشکل اینجاست که فضای قابل استفاده در مدار پایین زمین (LEO) محدود است، و اگر تعداد ماهواره‌ها از حدی بیشتر شود، تنها یک برخورد کافی است تا پدیده‌ای به نام سندروم کسلر (Kessler Syndrome) رخ دهد؛ یعنی برخورد زنجیره‌ای که در آن بسیاری از ماهواره‌های فعال نابود می‌شوند و پرتاب ماهواره‌های جدید برای سال‌ها غیرممکن می‌گردد.

در مقاله‌ای تازه از پژوهشگران دانشگاه ملی فناوری دفاعی چین، رویکردی جایگزین برای این وضعیت پیشنهاد شده است: به‌جای ایجاد چندین ابرصورت فلکی مجزا، یک سامانه‌ی ماژولار و واحد ایجاد شود — مشابه نحوه‌ی عملکرد رایانش ابری (Cloud Computing) در اینترنت امروزی.

بر اساس اسناد ثبت‌شده در اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU)، بیش از یک میلیون ماهواره برای پرتاب در آینده برنامه‌ریزی شده‌اند. بخش عمده‌ای از آن‌ها مربوط به سه صورت فلکی بزرگ ارتباطی هستند: استارلینک (SpaceX)، پروژه کویپر (آمازون) و وان‌وب (OneWeb). این سامانه‌ها از یکدیگر مستقل‌اند و هیچ سازگاری فنی میان آن‌ها وجود ندارد؛ هرکدام پروتکل‌ها و استانداردهای خاص خود را دارند که ارتباط بین‌سیستمی را تقریباً ناممکن می‌سازد.

گرچه همه‌ی این ماهواره‌ها در مدار پایین قرار نمی‌گیرند، اما حفظ فاصله‌ی ایمن میان آن‌ها در چنین مداری با این تعداد بسیار دشوار خواهد بود. یک پژوهش جداگانه تخمین زده است که حداکثر ظرفیت ایمن مدار پایین زمین حدود ۱۷۵ هزار ماهواره است، آن‌هم به شرطی که هر ماهواره دست‌کم ۵۰ کیلومتر فاصله‌ی عمودی و افقی با دیگری داشته باشد.

راه‌حل پیشنهادی این پژوهشگران، سامانه‌ای به نام «صورت فلکی بزرگ، متن‌باز و پایدار» (Open and Shared Sustainable Mega-Constellation – OSSMC) است. در این مدل، ماهواره‌ها استانداردسازی و قابل‌تعویض می‌شوند تا بتوانند به‌صورت مشترک و هماهنگ عمل کنند. بر اساس محاسبات آنان، این رویکرد می‌تواند ضمن افزایش کارایی عملیاتی، تعداد ماهواره‌های مورد نیاز را به زیر ۵۰ هزار عدد کاهش دهد — یعنی بسیار کمتر از حد بحرانی مدار پایین زمین.

برای اجرای این سامانه، دو نوآوری معماری پیشنهاد شده است:
۱. زیرساخت «حسگر + شبکه + هوش مصنوعی» (SNAI) که عملکرد ماهواره را به سه بخش اصلی تقسیم می‌کند:

  • حسگرها برای درک محیط اطراف ماهواره،
  • شبکه برای برقراری ارتباط با دیگر ماهواره‌ها،
  • و هوش مصنوعی برای پردازش داده‌ها و تصمیم‌گیری خودکار.
    این ساختار باعث می‌شود هر ماهواره به یک گره (Node) در شبکه‌ای گسترده تبدیل شود که می‌تواند به‌راحتی جایگزین یا به‌روزرسانی گردد.

۲. نوآوری دوم، الگوی «ابر – مخزن – ترمینال» (Cloud–Pool–Terminal) است. در این طرح، هر ماهواره همانند یک گره ابری عمل می‌کند و در زمان‌هایی که از ظرفیت محاسباتی آن استفاده نمی‌شود، می‌تواند توان پردازشی خود را وارد مخزن مشترک (Pool) کند. کاربران زمینی از طریق ترمینال‌ها به این شبکه دسترسی خواهند داشت و از این منابع مشترک بهره‌مند می‌شوند. در واقع، این ساختار شبیه همان شیوه‌ای است که سامانه‌های رایانش ابری امروزی بر پایه‌ی آن کار می‌کنند — با این تفاوت که این بار «ابر» واقعاً در بالای ابرهای زمین قرار دارد!

نویسندگان مقاله تنها به ارائه‌ی ایده اکتفا نکرده‌اند، بلکه مدل خود را با سامانه‌های کنونی نیز مقایسه کرده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که این معماری جدید می‌تواند امتیاز اثرگذاری مداری (Orbit Impact Score) و نرخ برخورد احتمالی در فضا را تا چندین درصد دو رقمی کاهش دهد. از نظر هزینه‌ی کلی نیز، تخمین زده شده که هزینه‌ها تا ۱۹٫۱۵ درصد کمتر خواهد شد، در حالی‌که دقت موقعیتی (Geometric Dilution of Precision) تا ۵۱٫۰۷ درصد افزایش می‌یابد.

از شاخص‌های دیگر، می‌توان به نرخ موفقیت مأموریت‌ها اشاره کرد که در این مدل از ۲۶ درصد به ۴۵ درصد افزایش یافته و نرخ شکست مأموریت‌ها نیز از ۵۱ درصد به تنها ۱ درصد کاهش یافته است. البته باید توجه داشت که این داده‌ها بر اساس شبیه‌سازی‌های نیمه‌فیزیکی خود نویسندگان به‌دست آمده و نه از مأموریت‌های واقعی ماهواره‌ای موجود.

با وجود مزایای نظری این مدل، یک مانع بزرگ بر سر راه اجرای آن وجود دارد: تنش‌های ژئوپلیتیکی. ایالات متحده و متحدانش که اکنون کنترل بخش عمده‌ای از صورت‌های فلکی ماهواره‌ای را در دست دارند، از مدت‌ها پیش تجهیزات مخابراتی ساخت چین — از جمله محصولات هواوی (Huawei) — را به دلایل امنیتی ممنوع کرده‌اند. همچنین نقش مهم استارلینک در جنگ روسیه و اوکراین نشان داده که زیرساخت‌های فضایی می‌توانند در درگیری‌های سیاسی و نظامی نقش حیاتی داشته باشند. بنابراین، احتمال شکل‌گیری یک سامانه‌ی مشترک جهانی که منافع کشورها را به اشتراک بگذارد، در حال حاضر بسیار اندک است.

با این حال، اگر روزی جهان به سمت ثبات و همکاری بیشتر پیش برود، شاید ایده‌ی چنین سامانه‌ی باز و مشترکی تحقق یابد — ساختاری که می‌تواند نه‌تنها ازدحام در مدار زمین را کاهش دهد، بلکه هزینه‌ها را پایین آورده و امنیت فضایی بشر را نیز افزایش دهد. اما تا آن زمان، بهتر است نفس‌مان را در سینه حبس نکنیم؛ زیرا رسیدن به چنین اجماعی، فعلاً رؤیایی دور از دسترس است.

منابع:universetoday
این مقاله را به اشتراک بگذارید
Facebook Telegram
آواتار مونا علی اکبرخان افجه
توسط مونا علی اکبرخان افجه
دانشجوی دکتری ژئوفیزیک گرایش لرزه شناسی هستم. ژئوفیزیک به بررسی ابعاد زمین و اتفاقاتی مانند زلزله و لرزه هایی که توسط فعالیت انسان به‌وجود می‌آید، می پردازد. فعالیت در حوزه زمین و فضا از علاقه مندی ام است.
نظر بدهید

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

جدیدترین مطالب

کاوشگر جونو ناسا با سکوت مواجه شد و ماموریت آن در بحبوحه تعطیلی دولت به پایان رسید
کاوشگر جونو ناسا با سکوت مواجه شد و ماموریت آن در بحبوحه تعطیلی دولت به پایان رسید
۱۸ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۶:۰۰
تلسکوپ فضایی جیمز وب، فسفین را در ستاره گرگ کوتوله قهوه‌ای ۱۱۳۰C شناسایی کرد
تلسکوپ فضایی جیمز وب، فسفین را در ستاره گرگ کوتوله قهوه‌ای ۱۱۳۰C شناسایی کرد
۱۸ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۵:۰۰
تلسکوپ جیمز وب شواهدی از یک سیاه‌چاله که در حال ایجاد یک زخم عظیم در کهکشان است را کشف کرد
تلسکوپ جیمز وب شواهدی از یک سیاه‌چاله که در حال ایجاد یک زخم عظیم در کهکشان است را کشف کرد
۱۸ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۴:۰۰
رویدادی نادر: سیارک از فاصله‌ای عبور کرد که حتی فضانوردان هم شگفت‌زده شدند!
رویدادی نادر: سیارک از فاصله‌ای عبور کرد که حتی فضانوردان هم شگفت‌زده شدند!
۱۸ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
ردپای حیات در دل کوتوله‌ای قهوه‌ای؛ کشفی که دانشمندان را غافلگیر کرد
ردپای حیات در دل کوتوله‌ای قهوه‌ای؛ کشفی که دانشمندان را غافلگیر کرد
۱۷ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۶:۲۶

جدیدترین های تکنوتا

آپدیت جدید HyperOS برای گوشی ردمی ۱۳ منتشر شد
۱۸ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۳:۳۰
آپدیت جدید HyperOS برای گوشی ردمی ۱۳ منتشر شد
اوپو فایند ایکس ۹ اولترا، سنسور اصلی ۲۰۰ مگاپیکسلی سونی IMX90E و دو لنز پریسکوپی دارد
۱۸ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۳:۰۲
اوپو فایند ایکس ۹ اولترا، سنسور اصلی ۲۰۰ مگاپیکسلی سونی IMX90E و دو لنز پریسکوپی دارد
آنر مجیک ۸ اولترا دوربین‌های عقب سه‌گانه با حسگر زوم ارتقا یافته ارائه می‌دهد
۱۸ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۳۰
آنر مجیک ۸ اولترا دوربین‌های عقب سه‌گانه با حسگر زوم ارتقا یافته ارائه می‌دهد

پربازدیدترین ها

جریان فوق‌سریع، دانشمندان را وادار کرد تا جرم درخشان‌ترین اختروش جهان را کمتر برآورد کنند
پژوهش‌های علمی
جریان فوق‌سریع، دانشمندان را وادار کرد تا جرم درخشان‌ترین اختروش جهان را کمتر برآورد کنند
۱۶ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
مشاهدات از گیسوی 3I/ATLAS، شواهدی نو برای نظریه‌ای دیگر از پیدایش دنباله‌دارها ارائه می‌دهد
پژوهش‌های علمی
مشاهدات از گیسوی 3I/ATLAS، شواهدی نو برای نظریه‌ای دیگر از پیدایش دنباله‌دارها ارائه می‌دهد
۱۵ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
با درک لبهٔ تاریک ستاره‌ها، می‌توانیم علم سیارات فراخورشیدی را به مرحله‌ای تازه برسانیم!
پژوهش‌های علمی
با درک لبهٔ تاریک ستاره‌ها، می‌توانیم علم سیارات فراخورشیدی را به مرحله‌ای تازه برسانیم!
۱۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
دانشمندان سیاره‌ای بی‌ستاره را یافته‌اند که به‌سرعت در حال بزرگ‌تر شدن است!
پژوهش‌های علمی
دانشمندان سیاره‌ای بی‌ستاره را یافته‌اند که به‌سرعت در حال بزرگ‌تر شدن است!
۱۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
اسپیس نوتا
دسترسی سریع
  • درباره ما
  • تماس با ما
  • تبلیغات
  • لیست بعدا می خوانم
معرفی کوتاه

اسپیس نوتا منبع جامع اخبار و رویدادهای فضایی است که توسط نویسندگان متخصص در این زمینه تهیه می‌شود.

خانواده ما
اسپیس نوتا
تکنوتا
© 1403 کپی مطالب اسپیس نوتا تنها با لینک دادن به سایت امکان‌پذیر است.
  • نقشه سایت
  • تبلیغات