الدور الذي يلعبه المغناطيس في تطبيقات الفضاء

تشكل المغناطيسات ، التي تشكل جزءا لا يتجزأ من الفضاء ، مستقبل استكشاف الفضاء من خلال التطبيقات في التحكم في الأقمار الصناعية ، وحماية المركبات الفضائية ، والملاحة بين النجوم.

مقدمة: المغناطيسية وتكنولوجيا الفضاء

توفر تكنولوجيا الطيران للبشرية وسيلة مهمة لاستكشاف مناطق جديدة في الكون الشاسع. في هذه الساحة المعقدة ، تعد المغناطيسات مكونات رئيسية في الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية واستكشافات الفضاء نظرا لخصائصها المتأصلة ، وهي فريدة من نوعها. ستناقش الورقة كيف يمكن استخدام المغناطيس في الفضاء وكذلك ما قد تقدمه لنا.

1 تطبيق المغناطيس في الأقمار الصناعية

الاستقرار المداري

قمريعد التحكم في الموقف عاملا رئيسيا في عملها المستقر. يمكنك وضع عدة مغناطيسات صغيرة على القمر الصناعي لتوليد مجال مغناطيسي ضعيف يتفاعل مع مجال الأرض لضبط موقف هذا القمر الصناعي بدقة. لا تعمل هذه التقنية على تحسين استقرار الموقف فحسب ، بل تقلل أيضا من استهلاك الطاقة.

نظام الدفع الكهرومغناطيسي

نظام الدفع الكهرومغناطيسي هو جهاز يستخدم القوة الكهرومغناطيسية لأغراض الدفع. على الأقمار الصناعية ، تتسبب أنظمة الدفع الكهرومغناطيسي في دفع التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي الذي يؤدي إلى تعديل المدار أو الحركة الموضعية للساتل. تتمتع أنظمة الدفع الكهرومغناطيسي بكفاءة أفضل وعمر أطول من أنظمة الدفع الكيميائي التقليدية.

2 دور المغناطيس في المركبات الفضائية

الحماية من المجالات المغناطيسية

هناك العديد من الجسيمات المشحونة عالية الطاقة الموجودة في الفضاء في جميع أنحاء بيئة الكون مما يتسبب في مقاطعة المعدات الإلكترونية داخل المركبة الفضائية أو تدميرها. من خلال وضع طبقة درع المجال المغناطيسي خارج هذه السفن الفضائية ، يمكن أن تعكس أو تمتص بشكل فعال مثل هذه الجسيمات عالية الطاقة وبالتالي حماية الأدوات الإلكترونية الهامة من التدمير.

تقنية الرفع المغناطيسي

تقنية الرفع المغناطيسي هي طريقة دعم عدم الاتصال القائمة على المغناطيسية.  تستخدم المركبات الفضائية مثل المحامل والجيروسكوبات هذه التقنية لتقليل التآكل الميكانيكي والاضطرابات والاهتزازات وبالتالي تحسين الثبات والسلامة.

3 إمكانات المغناطيس في استكشاف الفضاء

الملاحة بين المجرات

قد تصبح طرق الملاحة التقليدية غير ذات صلة في المساحات البعيدة بين النجوم. ومع ذلك ، قد يظهر التنقل القائم على المجالات المغناطيسية. من خلال القياس والتحليل الدقيق لنمط توزيع المجالات المغناطيسية في المساحات بين النجوم ، تكون المركبات الفضائية قادرة على تحديد موقعها بدقة والتنقل. ومن المتوقع أن تكون هذه التكنولوجيا حاسمة في المستقبل لبعثات استكشاف الفضاء السحيق.

مقياس المغناطيسية

مقياس المغنطيسية هو جهاز يقيس ويحلل توزيع المجالات المغناطيسية. يمكن أن توفر كاشفات المجال المغناطيسي أيضا معلومات قيمة للعلماء المشاركين في أنشطة مماثلة تتعلق باكتشاف الكواكب وأبحاث الرياح الشمسية وما إلى ذلك أثناء البعثات الفضائية.

4 تطبيقات المغناطيس في البعثات الفضائية المستقبلية

ومع زيادة تطور تكنولوجيات الفضاء الجوي، سيستخدم استخدام المغناطيس على نطاق أوسع في بعثات الفضاء الجوي في المستقبل. على سبيل المثال ، خلال مهمة المريخ حيث قد تأتي دراسات حول توزيع المجال المغناطيسي والبنية الجيولوجية للمريخ باستخدام كاشف المجال المغناطيسي ؛ أثناء تطوير قاعدة على سطح القمر ، يمكن قيادة المركبة القمرية دون اتصال عن طريق تقنية الرفع المغناطيسي مع إجراء عمليات دقيقة من خلالها ؛ علاوة على ذلك ، عندما يتعلق الأمر بالملاحة بين النجوم ، قد يتيح لنا نفس كاشف المجال التعرف على المريخالجيومورفولوجيا وكذلك مغناطيسيتها التي يجب أن تستند إليها الأنظمة الملاحية بناء على مثل هذه الحقول المغناطيسية.

الخلاصة: كيف يرتبط المغناطيس بالفضاء

باختصار ، المغناطيس قابل للتطبيق وله إمكانات في صناعة الطيران. وهي بمثابة التحكم في موقف الأقمار الصناعية ، والدرع المغناطيسي للمركبات الفضائية ، والملاحة بين النجوم والكشف عن المجال المغناطيسي أثناء استكشاف الفضاء. وبالتالي ، فهي لا غنى عنها في الأنشطة المذكورة أعلاه التي تتطلب استخدامها. لذلك على المدى الطويل ، مع تحقيق تقنيات طيران أكثر تقدما ، هناك احتمال كبير بأن المغناطيس سيعرض بشكل متزايد قيمته الفريدة وجاذبيته في التطبيقات الأخرى.