niponica

2025 NO.38

Menu

الشعب الياباني والفضاء

3


التكنولوجيا اليابانية تساهم في التقدم في مجال الفضاء

تهدف تكنولوجيا الفضاء اليابانية إلى تسهيل الاستخدام السلمي للفضاء الخارجي. وهي تواصل تقدمها في مواجهة التحديات العالمية، مثل الحطام الفضائي وتغير المناخ.

StriX هو قمر صناعي صغير مجهز برادار الفتحة الاصطناعية وخفيف الوزن من فئة ١٠٠ كجم، يبلغ حجمه حوالي ١٠/١ من حجم القمر الصناعي الكبير. في النصف الثاني من عشرينيات القرن الحادي والعشرين، ستشكل مجموعة من الأقمار الصناعية المجهزة برادار الفتحة الاصطناعية، وعددها ٣٠ قمراً، كوكبة.

الأقمار الصناعية الصغيرة تلتقط البيانات للمساعدة في حل مشكلة تغير المناخ وغيرها من القضايا العالمية

الأقمار الصناعية المجهزة برادار الفتحة الاصطناعية تستخدم الموجات الدقيقة لتسجيل الظروف المتعلقة بهياكل سطح الأرض. وبفضل قدرتها على تسجيل مناطق كبيرة بدقة عالية، بغض النظر عن الظروف الجوية أو الوقت من اليوم، أصبحت هذه الأقمار تُستخدم مؤخرًا لتحديد حجم الكوارث الطبيعية وتقييم مخاطر التغيرات في الأرض والمناخ.

طورت شركة .Synspective Inc تقنية الإنتاج الضخم منخفضة التكلفة لتصنيع أقمار صناعية صغيرة مجهزة برادار الفتحة الاصطناعية، يصل وزنها إلى عُشر وزن الأقمار الصناعية الكبيرة التقليدية. تحتوي هذه الأقمار الصناعية على هوائي قابل للطي، وعند نشره، يبلغ طوله نفس طول هوائي القمر الصناعي الكبير؛ كما أنها مجهزة بمضخم من فئة ١ كيلو وات؛ وتوفر تحكمًا حراريًا ممتازًا يحافظ على القمر الصناعي ضمن نطاق درجة حرارة مقبولة، مما يجعله أقل عرضة للفشل أثناء المدار. من خلال بناء كوكبة أقمار صناعية، وهو نظام تُطلق فيه العديد من الأقمار الصناعية في مدار واحد وتعمل بشكل منسق للتواصل ومراقبة منطقة واسعة في آنٍ واحد، تعمل شركة Synspective على إنشاء نظام من أقمار صناعية متعددة قادر على تسجيل بيانات الكوكب بأكمله في وقت شبه آني. تتمتع الشركة بسجل حافل في توفير بيانات أضرار الزلازل والفيضانات للمكاتب الحكومية والجهات الأخرى في اليابان، كما أنها قادرة على توقع الأضرار الناجمة عن العديد من حالات هبوط التربة خارج اليابان. تتوسع Synspective في آسيا وأمريكا الشمالية، وتخطط لمواجهة التحديات المتعلقة بحل المشكلات الفريدة في هاتين المنطقتين.

صورة رسومية حاسوبية لقمر صناعي صغير مجهز برادار الفتحة الاصطناعية يسجل البيانات. يرسل القمر الصناعي الموجات الدقيقة ثم يستقبل الموجات الدقيقة المنعكسة عن سطح الأرض. الموجات الدقيقة قادرة على اختراق الغطاء السحابي، مما يتيح تسجيل البيانات في أي ظروف جوية، ليلاً أو نهارًا.

ممثل شركة .Synspective Inc في اليابان (على اليسار) خلال توقيع مذكرة تفاهم مع كازاخستان بشأن استخدام أقمار صناعية صغيرة مجهزة برادار الفتحة الاصطناعية لمنع الكوارث.
(الصور: .Synspective Inc)

لاستعدادات لعملية تنظيف الفضاء

تشير التقديرات إلى أن أكثر من ١٠٠ مليون قطعة من الحطام الفضائي تدور حول الأرض، بما في ذلك الحطام من الأقمار الصناعية والصواريخ المعطلة التي يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة إذا اصطدمت بالأقمار الصناعية أو محطات الفضاء. وقد تولت شركة .Astroscale Inc مهمة غير عادية على الإطلاق تتمثل في محاولة إزالة الحطام الذي يعيق استكشاف الفضاء. حيث تم إطلاق القمر الصناعي ADRAS-J في عام ٢٠٢٤ ، وهو يقترب الآن من الحطام في المدار الذي يتحرك بسرعات فائقة تبلغ ٧-٨ كيلومترات في الثانية. في البداية، كانت المسافة بينهما عدة آلاف من الكيلومترات، لكنهم نجحوا في تقليصها إلى ١٥ مترًا، من بين أمور أخرى. وتمضي شركة Astroscale قدمًا في تطوير ADRAS-J2، وهو قمر صناعي قادر على إزالة قطع حطام يصل طولها إلى ١١ مترًا.

صورة رسومية حاسوبية للقمر الصناعي ADRAS-J وهو يقترب من الحطام (على اليمين) لإجراء ملاحظات عن قرب.

القمر الصناعي ADRAS-J في مرحلة التطوير. (الصور: .Astroscale Inc)

قيادة برامج الفضاء الآسيوية وتنمية الموارد البشرية

تعد جامعة هوكايدو، الواقعة في شمال اليابان، واحدة من الجامعات القليلة في العالم التي ينخرط فيها الباحثون من قسم الهندسة، مع تركيزهم على تطوير الصواريخ والمعدات الأخرى، في منافسة ودية مع الباحثين في قسم العلوم الذين يطورون الأجهزة البصرية المستخدمة في الأقمار الصناعية، وكذلك أقسام العلوم والزراعة ومصائد الأسماك، الذين يحللون البيانات المسجلة بواسطة الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية. يُعد مركز المهمات الفضائية جزءًا من معهد الابتكارات المتكاملة ومؤسسة البحوث الإبداعية في جامعة هوكايدو، ويتعاون المركز مع شركات خاصة وجامعات مجاورة في مجموعة متنوعة من المهمات الفضائية. وقد طوّر المركز عددًا من التقنيات الجديدة، بما في ذلك أنظمة المحركات الخاصة بالأقمار الصناعية الصغيرة و الأقمار الصناعية النانوية من فئة ٥٠ كجم.

كما عمل مركز المهمات الفضائية منذ عام ٢٠١٥ مع الفلبين على تصنيع أول قمر صناعي للبلاد، وساعد في عملية إطلاقه من قبل وكالة الفضاء الفلبينية (PhilSA). وقد توسعت هذه الجهود إلى دول أخرى في جنوب شرق آسيا، وتم تأسيس "اتحاد الأقمار الصناعية الصغيرة الآسيوي" بمشاركة تسع دول آسيوية، بقيادة جامعتي هوكايدو وتوهوكو. وتتشكل قاعدة لشبكة تطوير الفضاء الآسيوية في هوكايدو.

إن محرك الدفع الهجين المخصص للأقمار الصناعية الصغيرة، الذي طوره مختبر استخدام الفضاء بجامعة هوكايدو، يعد مفيدًا في عمليات إطلاق عدة أقمار صناعية صغيرة بصاروخ واحد، حيث يتم إدخال كل قمر منها إلى مداره المقصود بشكل منفصل. (الصورة: مختبر استخدام الفضاء بجامعة هوكايدو)

مختبر للباحثين الشباب من دول جنوب شرق آسيا (الصورة: جامعة هوكايدو / جامعة توهوكو)