ارتقای سیستم برق قدیمی ایستگاه فضایی بین‌المللی توسط ناسا انجام می‌شود

در چند هفته آینده، فضانوردان با انجام سه راهپیمایی فضایی، بخشی از یک برنامه بلندمدت برای ارتقای سیستم برق قدیمی ایستگاه فضایی بین‌المللی، را انجام خواهند داد و قفل هوایی ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) خارج خواهند شد.

• خودکفایی روسکوسموس در تولید ایستگاه فضایی روسیه
• ماموریت شنژو-14 چین برای ساخت نهایی ایستگاه فضایی Tiangong

ارتقای سیستم برق قدیمی ایستگاه فضایی

همانطور که می‌دانید، ایستگاه فضایی بین‌المللی از پنل‌های خورشیدی بزرگ برای جمع‌آوری انرژی از خورشید و تبدیل آن به الکتریسیته قابل استفاده در ایستگاه فضایی بین‌المللی (از سیستم پخش اکسیژن و کنترل دمای این ایستگاه گرفته تا ارتباطات با زمین و سیستم‌های رانش به سمت خارج از جو استفاده می‌کند تا این ایستگاه بتواند مانورهای مورد نظر برای فرار از زباله‌های فضایی را انجام دهد) استفاده می‌کند.

سیستم برق قدیمی ایستگاه فضایی بین‌المللی، شامل هشت پنل خورشیدی می‌شود که مانند بال‌های یک پرنده از ایستگاه فضایی بیرون زده‌اند و تا به امروز توانسته بود با تولید متوسط ​​بین 84 تا 120 کیلووات برق، نیازهای برقی ایستگاه فضایی را برآورده کند. با این حال، برخی از پنل‌ها بیش از 20 سال از عمرشان گذشته بود که در اصل برای عمر مفید 15 ساله طراحی شده بودند، بنابراین رفته رفته نشانه‌هایی از استهلاک در آن‌ها دیده می‌شد.

البته باید این نکته را مدنظر داشته باشید که این موضوع بدان معنا نیست که پنل‌های قدیمی به طور ناگهانی قطع می‌شوند یا از کار می‌افتند؛ اگرچه ایستگاه فضایی در گذشته با مشکلات برقی مواجه بوده است اما مشکل اصلی این است که آن‌ها به‌تدریج با گذشت زمان کارآمدی‌شان کاهش پیدا می‌کرد و با تعداد زیادی از آزمایش‌های علمی پیچیده‌تر که در ایستگاه انجام می‌شود، نیازهای این ایستگاه به برق در حال افزایش است.

آنتونی وارها، مدیر پرواز فضایی راهپیمایی فضایی آینده 15 نوامبر، در یک کنفرانس مطبوعاتی توضیح داد:

آن پنل‌ها برای ما عالی عمل می‌کنند و کار بزرگی انجام می‌دهند، اما با گذشت زمان با فرسودگی رو‌به‌رو می‌شوند و برخی از رشته‌هایی (نودهای برقی) که در آن پنل‌ها نیرو تولید می‌کنند، آفلاین می‌شوند. البته که این موضوع یک چیز استاندارد است که ما سال‌ها در برنامه‌های برق خود گنجانده‌ایم.

ایستگاه فضایی بین‌المللی برای هماهنگ شدن با نیازهای برق خود، به طور مداوم سیستم الکتریکی خود را ارتقا داده است که این موضوع شامل تعویض باتری در سفرهای قبلی نیز می‌شود. اکنون، پنل‌های جدیدی باید اضافه شوند تا همه‌ چیز برای مرحله بعدی آماده شود و این هدف اصلی راهپیمایی‌های فضایی آینده است.

ارتقاء سیستم قدرت شامل افزودن شش پنل جدید است که در مقابل پنل‌های قدیمی‌تر با یک تاخیر قرار می‌گیرند و اجازه می‌دهند از هر دو پنل نیرو گرفته شود. این‌ پنل‌ها با 60 فوت طول و 20 فوت عرض، ISS Roll-Out Solar Arrays یا iROSA نام دارند که کوچکتر از پنل‌های قدیمی هستند که 112 فوت طول و 39 فوت عرض دارند. با این حال، پیشرفت‌ها در فناوری پنل‌های خورشیدی به این معنی است که پنل‌های جدید می‌توانند تقریباً همان مقدار الکتریسیته اولیه تولید کنند.

البته باید این نکته را مدنظر داشته باشید که افزودن پنل‌های جدید فرآیند ساده‌ای نیست. قبل از این‌که بتوان پنل‌های iROSA را اضافه کرد، نیاز به ساختارهای پشتیبانی به نام کیت‌های مد است تا در قسمت بیرونی ایستگاه قرار گیرد. آقای ورهها در یک مقاله، یک فرآیند دو قسمتی را توضیح داد که ابتدا باید داربست را نصب کرد و سپس یک پنل درون آن‌ها نصب کرد. در حال حاضر، ISS دو پنل جدید iROSA را قبلاً نصب کرده است. داربست‌ها برای دو نفر دیگر آماده است و داربست‌های دو مورد آخر نیز به زودی نصب می‌شود و از راهپیمایی فضایی آینده در 15 نوامبر شروع می‌شود. این اولین راهپیمایی فضایی برای جاش کاسادا و فرانک روبیو فضانوردان ناسا خواهد بود.

دو پیاده‌روی فضایی بعدی که به‌طور آزمایشی برای تاریخ‌های 28 نوامبر و 1 دسامبر برنامه‌ریزی شده‌اند که دو پنل‌ دیگر را روی داربست‌های موجود نصب می‌کنند، که این موضوع با هدف نصب و کار هر شش آرایه تا اواسط سال آینده صورت می‌پذیرد.

کریس موندی، افسر راهپیمایی فضایی، گفت که پنل‌های جدید تا شده به یک فضاپیما SpaceX CRS-26 منتقل شده است که قرار است در تاریخ 18 نوامبر به سمت ایستگاه بین‌المللی پرتاب شود. سپس پنل‌ها باید نصب شوند، در سیستم برق ادغام شوند و روی ایستگاه مستقر شوند. استقرار این پنل‌ها شامل باز کردن آن‌ها مانند یک پتو در فرآیندی است که 6 تا 10 دقیقه طول می‌کشد.

برای ادغام با سیستم قدرت، راهپیمایان فضایی نیاز به نصب کابل‌های Y دارند تا پنل‌های قدیمی و جدید را به سیستم قدرت متصل کنند. موندی گفت: «زمانی که آن‌ها به طور کامل وصل شوند، می‌توانیم برق را از پنل قدیمی و پنل جدید iROSA به سیستم برق ISS هدایت کنیم.

ناسا می‌گوید این پنل‌های جدید برای استفاده بالقوه در ماموریت‌های آینده مانند برنامه ماه آرتمیس و همچنین کمک به ادامه عملیات ایستگاه فضایی در حال آزمایش هستند. در مورد ایستگاه فضایی، آینده دقیق آن هنوز نامشخص است. در حالی که ناسا در پایان سال گذشته اعلام کرد که قصد دارد تا سال 2030 به بهره‌برداری از ISS ادامه دهد، روسیه، یکی دیگر از شرکای اصلی توسعه ایستگاه فضایی، بارها تهدید کرده است که همکاری خود را لغو خواهد کرد و ایستگاه فضایی بین‌المللی را حتی در شرایطی که به‌روزرسانی‌های قدرتمند جدید دریافت می‌کند، در موقعیت ضعیفی قرار می‌دهد.

فیونا تورت، مدیر پرواز راهپیمایی فضایی، برای یکی از راهپیمایی‌های فضایی آینده گفت:

هر آرایه جدید قدرت جدیدی به ارمغان می‌آورد. ISS به رشد خود ادامه می‌دهد و ما علم بیشتر و سیستم‌های آنلاین بیشتری داریم. این قدرت اضافی تضمین می‌کند که ما می‌توانیم ISS را در سال‌های آینده به حداکثر میزان خود راه‌اندازی کنیم.