مثير للإعجاب

مؤتمر TNW: الأقمار الصناعية النانوية: ترك الأرض للمساعدة في إنقاذها

مؤتمر TNW: الأقمار الصناعية النانوية: ترك الأرض للمساعدة في إنقاذها

هل يمكن أن تكون الأقمار الصناعية النانوية هي المفتاح لمستقبل مستدام؟ يعتقد جوها ماتي (جوسي) ليوكونن من ريكتور ذلك بالتأكيد.

في حديثه عن مؤتمر TNW 2019 اليوم ، يعرض قضية مستقبل الأقمار الصناعية الصغيرة في بناء مستقبل مستدام.

ذات صلة: الأقمار الصناعية التي تعقبتها طائرة MH370

يمكن أن تكون الأقمار الصناعية النانوية هي الحل

قدم Juha-Matti (Jussi) Liukkonen ، مدير الفضاء والتقنيات الجديدة في Reaktor قضيته اليوم لاستخدام الأقمار الصناعية النانوية في بناء مستقبل مستدام. يعتقد أنه يجب علينا التركيز على أسراب من الأقمار الصناعية الصغيرة بدلاً من استخدام الأقمار الصناعية التقليدية الضخمة.

تشهد صناعة الفضاء حاليًا ثورة. تعمل شركات مثل SpaceX و Blue Origin على المضي قدمًا في إنشاء صواريخ موثوقة قابلة لإعادة الاستخدام. قبل بدء عملهم ، كان الدخول إلى المدار يتطلب إنفاق مئات الملايين من الدولارات وإلقاء النفايات في القمامة عديمة الفائدة.

تمكنت SpaceX و Blue Origin من خفض السعر بنسبة 30٪ بالفعل. من المرجح أن يصبح هذا أرخص في المستقبل مع تحسن التكنولوجيا بفضل المنافسة المتأصلة في القطاع الخاص.

الوصول إلى الفضاء ، كما يقول جحا ، أصبح وسيصبح أرخص بمرور الوقت.

لكن مجالًا آخر من صناعة الفضاء يتطور أيضًا بسرعة. هذا هو ظهور الأقمار الصناعية النانوية.

ما هي الأقمار الصناعية النانوية؟

الأقمار الصناعية التقليدية عبارة عن مجموعة كبيرة جدًا ومكلفة. يمكن أن تكون بحجم حافلة صغيرة ومجهزة بمعدات متطورة للغاية من الكاميرات إلى أجهزة الراديو القوية والمعدات العلمية.

تميل التكاليف إلى أن تتراوح بين أي مكان 100 مليون دولار و أ مليار دولار قطعة. كما أنهم يميلون إلى أن يكون لديهم حياة عمل محدودة بينهما 10 و 15 سنة، يقول ، جحا ماتي (جوسي) ليوكونن.

الأقمار الصناعية النانوية ، كما يوحي الاسم ، أصغر بكثير بالمقارنة. يمكن حمل بعضها بيد واحدة مع استخدام أكبرها في حجم فرن الميكروويف.

إن الأقمار الصناعية النانوية ، مثل تلك التي يبنيها مختبر الفضاء في ريكتور ، صغيرة جدًا بالفعل. ولكن على الرغم من حجمها الصغير ، إلا أنها لا تزال أشياء صغيرة ذات قدرة عالية تأتي كاملة مع الألواح الشمسية وغيرها من المعدات مثل الكاميرات الفائقة الطيفية.

لأنها أصغر حجمًا وأسهل بكثير في صنعها والدخول في المدار. الأسعار تميل إلى أن تتراوح بين أي مكان 1 و 2 مليون دولار.

هذا يعني أنهم على الأقل 100 مرة أرخص لكل وحدة!

نظرًا لأنها صغيرة جدًا ، لا يمكنها حمل المعدات المتطورة التي تمتلكها المعدات الكبيرة ، ولكن بالنسبة للسعر ، فهذه مقايضة عادلة. بمجرد دخولها في المدار ، تميل إلى أن يكون لها متوسط ​​عمر متوقع حولها من 3 إلى 5 سنوات.

صممت شركة Juha-Matti ، Reaktor Space Labs ، من الصفر وبنت العام الماضي مقاعد نانوية خاصة بها. تم تسليمها إلى المدار في نوفمبر من العام الماضي وتجاوزت كل التوقعات ، كما يقول جحا ماتي.

يُطلق عليها "Hello World" ، وهي مصنوعة من مواد من الدرجة الصناعية بدلاً من مواد الفضاء. هذا يعني أنها كانت رخيصة جدًا في البناء ومتينة وموثوقة بشكل لا يصدق.

إذا كان بإمكان شركة مثل Reaktor القيام بذلك من البداية ، فيمكن لأي شخص آخر القيام بذلك. قالت جحا ماتي مازحة إن الأمر في الحقيقة ليس علم الصواريخ.

ما هي فوائد الأقمار الصناعية النانوية؟

أوضح جحا ماتي في حديثه التأثير المحتمل الذي يمكن أن تحدثه الأقمار الصناعية النانوية على المستقبل. كما قدم بعض الأمثلة على الصناعات التي يمكن أن تستفيد من توفير كبير في التكلفة من خلال استخدام الأقمار الصناعية النانوية.

وفقًا لجوها ماتي ، يمكن أن يكون للأقمار الصناعية النانوية تأثيران مهمان جدًا على مستقبلنا جميعًا.

الأول هو حقيقة أن الأقمار الصناعية النانوية ستجعل تكنولوجيا الأقمار الصناعية في متناول جمهور أوسع. يمكن للجامعات والشركات الفردية وحتى الأفراد (إذا كان لديك رأس المال) ، من الناحية النظرية ، بناء وامتلاك أقمارها الصناعية.

لم يعد تطويرها ونشرها مقصورًا على برامج الفضاء ، مثل وكالة ناسا.

ليس هذا فقط ، يمكن للمنظمات والشركات أن يكون لها شبكتها الخاصة بها مقابل سعر قمر صناعي تقليدي واحد. هذا يفتح إمكانية التخصص في التطبيق والاستخدام.

التضمين الثاني بالنسبة لهم هو أنه يمكن استخدامها لزيادة المدخرات الهائلة للشركات وحتى الصناعات بأكملها. بمجرد توسيع نطاقها ، ستوفر استثمارًا تجاريًا قابلاً للتطبيق للشركات الناشئة الجديدة أو الشركات القائمة.

إلى جانب حقيقة أن الوصول إلى الفضاء أصبح أرخص ، فهذا يعني أنه يجب أن يصبح أرخص وأرخص بمرور الوقت.

قطاع الفضاء هو أيضًا قطاع متنامي وحيوي. يوجد حاليًا العديد من الشركات الخاصة التي تعمل بشكل مباشر أو غير مباشر على تطوير أنظمة توصيل الفضاء.

في عام 2018 وحده ، وفقًا لجها ماتي ، أكثر من 3.2 مليار دولار من رأس المال الاستثماري تم ضخه في الشركات العاملة في الصناعة.

حتى الآن ، وفقًا لجحا ماتي ، هناك مكان ما بترتيب 200,000 الأقمار الصناعية في المدار بالفعل. تم تعيين هذا على صاروخ السماء بمجرد انطلاق nano-sats.

كيف يمكن للأقمار الصناعية النانو مساعدة الشركات على أن تكون أكثر استدامة؟

في حديثه في مؤتمر TNW ، قدم Juha-Matti بعض الأمثلة الواقعية حول كيفية تحسين nano-sats للاستدامة.

قطاع واحد هو صناعة الخدمات اللوجستية البحرية. حاليًا ، تحتاج السفن إلى الانتقال من A-B في أسرع وقت ممكن لتحميل وتفريغ حمولتها.

لكن في كثير من الأحيان يحتاجون إلى الانتظار عند الرصيف قبل أن يتمكنوا من التحميل أو التفريغ. يؤدي الإسراع عبر المحيط أيضًا إلى حرق الكثير من الوقود - فكلما زادت السرعة زادت المقاومة التي يتعين على السفن التغلب عليها في الماء.

العام الماضي ، جحا ماتي ، 1 مليار دولار تم إنفاقه في الوقود وحده!

يمكن استخدام الأقمار الصناعية الصغيرة لتوفير اتصال بالإنترنت في البحر مما سيمكن من تحسين الاتصال بين السفن والموانئ. يجب أن يساعد هذا في تنسيق أوقات الوصول بشكل أفضل ومساعدة السفن على الإبطاء.

هذا يمكن أن ينقذ 10% في إجمالي استهلاك الوقود ، كما يعتقد جحا ماتي. وينطبق الشيء نفسه على صناعة الطيران.

يمكن أيضًا استخدام Nano-sats لنشر اتصال الإنترنت إلى المواقع البعيدة حول العالم. يعد تركيب البنية التحتية الأرضية حاليًا عملية مكلفة وغير مجدية اقتصاديًا لمعظم الشركات.

إذا تم استخدام النانو ساتس ، فستكون هذه العملية رخيصة وسهلة نسبيًا ، مما يجعلها قابلة للتطبيق بالفعل للمشغلين.

قطاع آخر هو الزراعة. من خلال الجمع بين تقنيات مثل الزراعة الدقيقة والنانو ساتس ، يمكن للمزارعين توفير الكثير من النقود والمياه والأسمدة من خلال إدارة مزارعهم الصغيرة بشكل أفضل.

إن الاستخدام المستهدف للمغذيات والمياه في الأماكن فقط عند الحاجة سيوفر الكثير من المال ويقلل من التأثير على البيئة.

يعتقد جوها ماتي أن المزارع يمكن أن تحسن غلة المحاصيل بحلول 30-60% من هنا. كما أنه سيقلل من استخدام الأسمدة بين 10 و 15٪.

155 مليار دولار تم إنفاقه على الأسمدة العام الماضي في جميع أنحاء القطاع الزراعي. توفير كبير ، مثل 10%-15%، ستكون ذات أهمية كبيرة للمزارعين.

لكنها تتحسن. نظرًا لأنه يمكن القيام بالمزيد بموارد أقل ، يمكن للمزارع إما زراعة المزيد من الغذاء لكل منطقة أو ، الأفضل من ذلك ، تحرير الأراضي لاستخدامها في شيء آخر ، مثل إعادة التحريج.

يتم تنفيذ ممارسة مماثلة اليوم في المزارع الصغيرة باستخدام الكاميرات الطيفية على الطائرات بدون طيار. المشكلة الوحيدة هي أن هذه الممارسة ليست عملية للمزارع الكبيرة في أماكن مثل البرازيل.

هذا هو المكان الذي ستكون فيه nano-sats مثالية.

وفقًا لجحا ماتي ، لدينا الآن الأدوات اللازمة لحل هذه المشكلات. هذا سيمكن البشرية من العيش بشكل أكثر استدامة على الأرض الأم.

من هي جوهو ماتي ليوكونن؟

جوسي هو مدير الفضاء والروبوتات في ريكتور. لديه أكثر من 25 عامًا من الخبرة في تصميم وبناء الأنظمة عند تقاطع البرامج والأجهزة والبشر.

عمل في السيارات والروبوتات وأنظمة الاتصالات والآلات الثقيلة. يمثل Jussi صناعة الفضاء الفنلندية في أمانة المجلس الوطني للفضاء ، وشارك في تحديث خطة عمل استراتيجية الفضاء الوطنية ، ويعمل كرئيس لمجلس الإدارة في شركة تكنولوجيا الفضاء الناشئة RSL.


شاهد الفيديو: تجربة بحيرة طبرية-انعكاس الشمس عن سطح المرآه هل يثبت تسطح الأرضجزء 2 (شهر اكتوبر 2021).