طرح فضاپیمای هوشمند دانشجویان دانشگاه صنعتی شریف موفق به کسب رتبه دوم مسابقات انجمن هوانوردی و فضانوردی امریکا شد.
به گزارش دیده بان علم ایران، طراحی فضاپیمای هوشمند آریانا که توسط تیمی از دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی شریف به سرپرستی دکتر محمدباقر ملائک، عضو هیات علمی این دانشکده ارائه شده به گونه ای است که در صورت ساخت، امکان دسترسی به سطح ماه را داشته باشد.
تیم شداکس(ShadX – New Horizon) دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی شریف شامل سید فرزان موسوی، ایلیا نصیری‌زیبا، محمدجواد عسگری پیربلوطی، محمد روزبهانی، عاطفه اسمعیل‌زاده، اشکان باقرزاده، امیرحسین فشامیها، فائزه شعبانی، امید میرزایی دودانگه و کیانا قزلباش – دانشجویان کارشناسی مهندسی هوافضا – پس از هشت ماه مطالعه و تحقیق، طرح خود را برای فضاپیمایی به نام آریانا در قالب یک گزارش آماده و در سایت مسابقات ثبت کردند.
در نهایت تیم ShadX – New Horizon موفق شد از بین ۱۳ تیم در سراسر دنیا که موفق به ارائه (submit) طرح خود شده بودند، مقام دوم را کسب کند.
سید فرزان موسوی، سرگروه تیم شداکس گفت: ما با این انگیزه که به عنوان اولین تیم شرکت کننده در مسابقات فضا AIAA طرح خود را ثبت کنیم و اینکه خود را در یک مسابقه بین المللی به عنوان یک چالش جدید محک بزنیم، در سپتامبر ۲۰۱۸ شروع به کار کردیم و با وجود اختصاص نداشتن اتاق کافی برای انجام کارهای تیم، عدم دسترسی برخی از نرم‌افزارهای مهندسی مرتبط و در دسترس نبودن افرادی که در زمینه مرتبط با طرح درخواستی مسابقات فعالیت داشته‌اند، با شور و اشتیاق فراوان به کار خود ادامه دادیم و طی حدود ۸ ماه مطالعه و تحقیق، طرح خود را در قالب یک گزارش آماده و در سایت مسابقات ثبت کردیم.
وی گفت: طرح درخواستی (RFP) سال ۲۰۱۹- ۲۰۱۸ انجمن هوانوردی و فضانوردی آمریکا (AIAA) در زمینه طراحی سیستم‌های فضایی بخش کارشناسی، طراحی یک فضاپیما با قابلیت استفاده مجدد (Reusable) بود، که به سطح ماه دسترسی داشته باشد.
بدین صورت که فضاپیما پس از پرتاب از زمین و حرکت به سمت ماه، به یک ایستگاه فضایی که در مداری که حول ماه می‌باشد، متصل می‌شود. سپس وسیله باید مانورهای لازم برای رسیدن به سطح ماه را انجام دهد و توانایی نشست و برخاست از سطح ماه را داشته‌باشد و درنهایت به ایستگاه فضایی بازگردد.
این دانشجو در ادامه در خصوص محدودیت‌‌ها و الزامات طراحی که عوامل تعیین کننده ایده‌‌های تیم در طراحی وسیله بود گفت: وسیله‌ی طراحی شده می بایست به همه نقاط ماه دسترسی داشته باشد. همچنین باید به دو صورت؛ همراه با خدمه و همراه با بار، ماموریت خود را با موفقیت به انجام رساند. باری که وسیله به سطح می‌رساند باید حداقل ۱۵ تن و باری که از سطح باز می‌گرداند باید حداقل ۱۰ تن باشد.
خلاصه‌ای از طرح فضاپیمای هوشمند آریانا
سرگروه تیم شداکس در ادامه در تشریح طرح فضاپیمای هوشمند آریانا گفت: طراحی وسیله به صورت ماژولار و چند مرحله‌ای است. به این شکل که اولین ماژول آریانا که ماژول پیشرانش است به فضا پرتاب می‌شود و به ایستگاه حول ماه متصل می‌شود. دومین و سومین ماژول آریانا به ترتیب ماژول سازه یا بار و زیستگاه نام دارد.
این دو ماژول با هم به فضا پرتاب می‌شوند و به صورت جداگانه به ایستگاه متصل می‌شود. تمامی این ماژول‌ها قابلیت استفاده مجدد را دارند.
ماژول پیشرانش برای انجام مانوورهای وسیله و نشست و برخاست روی سطح ماه، ماژول سازه برای حمل بار و ماژول زیستگاه برای سکونت خدمه طراحی شده است.
سفرهای آریانا به دو صورت (به همراه خدمه و به همراه بار) انجام می‌شود. در حالت اول وسیله قابلیت تامین حیات برای ۴ نفر به مدت حداقل ۱۴۴ ساعت را روی سطح ماه دارد. همچنین در این حالت آریانا تا شش تن بار را می‌تواند از ایستگاه به سطح برساند و تا ۱ تن بار را به از سطح ماه ایستگاه برگرداند.
در حالت دوم وسیله قابلیت حمل حداکثر ۲۲.۵ تن بار از ایستگاه به روی سطح ماه و حمل ۱۷.۵ تن بار از سطح ماه به ایستگاه را دارد. از ویژگی‌های این طرح که بسیار مورد توجه و تمجید داوران قرار گرفت، قابلیت تخلیه و بارگیری به و از روی سطح ماه می‌باشد. این وسیله با مکانیزمی خودکار کار می‌کند، بار را از ماژول سازه به روی سطح ماه تخلیه و همچنین بارگیری را از روی سطح ماه به داخل ماژول سازه انجام می‌دهد.
کل مدت انجام ماموریت تقریبا هفت روز و ۱۲ ساعت است سوخت مورد نیاز برای انجام ماموریت نزدیک به ۸۰ تن است.
طراحی ماموریت آریانا که شامل طراحی مسیر حرکت وسیله و زمان‌بندی سفر می‌شود نیز بسیار مورد توجه داوران قرار گرفت. مسیر حرکت آریانا با بهینه‌ساز الگوریتم ژنتیک، بهترین مسیر ممکن را در دستگاه سه جسم (ماه، زمین و فضاپیما) از ایستگاه به سطح ماه و بالعکس پیدا می‌کند.
ارتفاع و وزن فضاپیمادر حالتی که خدمه را حمل نمی‌کند به ترتیب ۱۶ متر و ۲۳.۷ تن و در حالتی که با خدمه سفر می‌کند تا حدود ۲۳ متر و ۱۲.۱ تن است. همچنین قطر آن ۷.۵ متر است.
آریانا قابلیت نشستن روی سطوحی از ماه که تا ۱۳ درجه شیب دارند را دارد. پایه‌های تنظیم‌پذیر که هر کدام ۳ پایه دیگر دارد، این کار را امکان‌پذیر می‌کنند.
آریانا یک فضاپیمای هوشمند می‌باشد که قابلیت انجام ۱۰ بار سفر رفت و برگشت از ایستگاه فضایی حول ماه به سطح ماه را دارد. که با تعویض ماژول پیشرانش این تعداد دو برابر می‌شود.
همچنین سیستم هوشمند آریانا طوری طراحی شده است که خطاهای ایجاد شده توسط عملگرهای زیر سیستم‌های فضاپیما را تصحیح کند. استفاده از سیستم هوشمند آریانا غالبا در سیستم کنترلی فضاپیما صورت می‌گیرد.
انتهای پیام
