تم اختبار المركبة الفضائية Curiosity في مختبر علوم المريخ في ظروف المريخ في جهاز محاكاة الفضاء التابع لمختبر الدفع النفاث في 8 مارس 2011. Credit: NASA / JPL-Caltech
هذا مكان يلحق فيه المهندسون كل أنواع القسوة. إنه أيضًا معلم تاريخي وطني عمره الآن 50 عامًا. ما هذا؟ جهاز محاكاة الفضاء لمختبر الدفع النفاث. على الرغم من أن الاسم يبدو وكأنه لعبة فيديو أو مدرب واقع افتراضي ، إلا أنه في الواقع هو المكان الذي تذهب إليه المركبة الفضائية لمعرفة ما إذا كانت تمتلك الأشياء المناسبة للبقاء على قيد الحياة في البيئة القاسية في الفضاء.
يُعرف باسم 'محاكي الفضاء البالغ طوله 25 قدمًا' ، وهو قادر على إنتاج ظروف حقيقية بين الكواكب مثل البرودة الشديدة ، والفراغ الشديد ، والإشعاع الشمسي الشديد الذي يكون كبيرًا بما يكفي لمعظم المركبات الفضائية لتلائم بداخله.
منظر خارجي لجهاز محاكاة الفضاء ذو الخمسة وعشرين قدمًا ، عام 1983. Credit: NASA / JPL.
تمامًا مثل عمليات المحاكاة المخيفة التي يمر بها رواد الفضاء أثناء التدريب على رحلة فضائية ، حيث يستحضر Sim-Sups (مشرفو المحاكاة) جميع أنواع السيناريوهات التي يحدث فيها كل شيء يمكن أن يحدث بشكل خاطئ ، يسمح Space Simulator للمهندسين باختبار المركبة الفضائية الكاملة في رحلتها التكوين لمعظم أي نوع من الشروط ، والبحث عن أي مشاكل يمكن تخيلها.
على مر السنين ، شملت المركبات الفضائية التي تم اختبارها في هذا المرفق المركبة الفضائية رينجر ، وسيرفيور ، ومارينر ، وفوييجر ، ومؤخراً ، اتخذت المركبة الفضائية كيوريوسيتي دورها داخل غرفة التعذيب هذه.
دوغ سميث من مجلة Caltech's Engineering & Science يطلق عليه اسم Ultimate Evil Tanning Bed - المصمم صراحة لإحداث حروق شمس قاتلة لأي شيء يوضع بالداخل.
حجرة Space Simulator عبارة عن وعاء أسطواني من الفولاذ المقاوم للصدأ يبلغ قطره 8.23 مترًا (27 قدمًا) وارتفاعه 26 مترًا (85 قدمًا). الجدران والأرضية مبطنة بأغطية من الألومنيوم المبردة غير الشفافة حرارياً والتي يمكن أن توفر نطاق درجة حرارة من -195 درجة إلى 93 درجة مئوية (-320 درجة إلى + 200 درجة فهرنهايت) بواسطة النيتروجين السائل أو الغازي. يتكون نظام المحاكاة الشمسية من مجموعة من 37 مصباحًا من مصابيح زينون قوسية مدمجة تتراوح قوتها بين 20 و 30 كيلو وات والتي يمكن أن تنتج مجموعة متنوعة من أحجام الشعاع وشدتها. إذا كانت المركبة الفضائية الخاصة بك ستحرقها الشمس في عطارد أو ستكون عرضة لدرجات حرارة التجمد في حزام كايبر ، فيمكن لهذا المرفق اختبار ما إذا كان كل مسمار ، وسلك ، ومفتاح ، ونقطة لحام ، ومكون قادر على البقاء.
بمجرد وضع المركبة الفضائية داخل الحجرة ، يستغرق الأمر حوالي 75 دقيقة للوصول إلى المستويات المرغوبة ، واعتمادًا على مدى سرعة رغبة المهندسين في معرفة مدى نجاح مركبتهم الفضائية ، يمكن إنهاء ظروف الاختبار وتوفير الوصول إلى عنصر الاختبار في حوالي 2-1 / 2 ساعة.
حتى أن هناك إعدادًا لمحاكاة المدار المتزامن مع الأرض يمكنه اختبار تغير زاوية الانحراف وغير ذلك الكثير ، كل ذلك في بيئة فراغ.
بدأ بناء المرفق في عام 1961 واكتمل في عام 1962 بتكلفة 4 ملايين دولار.
كانت أول مركبة فضائية تخضع لأقصى درجات غرفة التعذيب هي المركبة الفضائية مارينر 1 التي كانت متجهة إلى كوكب الزهرة. اجتاز اختبار غرفة التعذيب ، ولكن لسوء الحظ ، تم تدمير المركبة الفضائية من قبل ضابط سلامة المدى في غضون دقائق بعد انحرافها عن مسارها أثناء الإطلاق في 22 يوليو 1962 بسبب إشارة معيبة من مركبة الإطلاق أطلس وخلل في معادلات برنامج الكمبيوتر التوجيهي الأرضي. (للأسف ، لا يمكن لـ Space Simulator اختبار مشاكل من هذا القبيل.)
ولكن ، كان مختبر الدفع النفاث قد بنى بالفعل مركبة فضائية متطابقة وأطلقت مارينر 2 بعد شهر في 27 أغسطس 1962 ، وأرسلتها في رحلة مدتها 3 أشهر إلى كوكب الزهرة.
في الخمسين عامًا التي تم فيها تشغيل Space Simulator ، تعرضت كل مركبة فضائية تم بناؤها في JPL إلى غرفة التعذيب قبل التوجه إلى التعذيب الحقيقي لبيئة الفضاء القاسية.
قال أندرو روز ، المدير الفني لمجموعة مختبر الاختبارات البيئية التابع لمختبر الدفع النفاث: 'إنه أمر نادر الحدوث عندما تدخل مركبة فضائية في جهاز المحاكاة ولا يتعلم المهندسون شيئًا مهمًا ويعدلون التصميم للعمل بشكل أفضل'.
روفر Curiosity داخل Space Simulator. الائتمان: ناسا / مختبر الدفع النفاث
على مر السنين ، تمت ترقية جهاز المحاكاة ليوفر جميع أنواع البيئات ، وفي وقت سابق من هذا العام ، أخذت عربة Curiosity دورها إلى الداخل ، حيث تم إغلاقها في بيئة شبه خالية من الفراغ ، مع تبريد درجة الحرارة إلى - 130 درجة مئوية (-202 درجة مئوية) F) مع الألواح الضوئية العملاقة التي تحاكي أشعة الشمس المتناثرة على المريخ وكثافة الإشعاع المختلفة الموجودة على المريخ.
المزيد من الشرور تنتظر المركبات الفضائية المستقبلية التي سيتم اختبارها في محاكي الفضاء التابع لمختبر الدفع النفاث.
تم تحديث هذه المقالة في 9/8/2012
مصادر: معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، National Park Service