هذا، وتتحدى الأقمار الصناعية النانو، كاللذَين تم عملهما في جامعة آلتو، واللذين يُطلق عليهما اسمَا “آلتو-” و”آلتو-2″، تصورات الناس المسبقة حول ماهية القمر الصناعي وما الذي يستطيع القيام به.
وقد ذكر يان بريكس، وهو أستاذ مساعد في جامعة آلتو، تشمل مجالات خبرته الاستشعار عن بُعد وتكنولوجيا الفضاء: “بينما يزن القمر الصناعي التقليدي حوالي 500 كيلو جرام، يزن القمر الصناعي النانو 5 كيلو جرامات فقط. كما أن ثمن القمر الصناعي النانو القياسي يُعد جزءًا صغيرًا من ثمن القمر الصناعي الكبير.
وبالطبع، عندما تكون الأقمار الصناعية صغيرة وخفيفة، يمكن أن تحمل الصواريخ الحاملة عددًا كبيرًا منها إلى الفضاء في آن واحد”.
وبالرغم من أن القمر الصناعي صغير للغاية، فإن التكنولوجيا المتقدمة الخاصة به تعني أن حمولته قد تكون مساوية لحمولة الأجهزة الأكبر. فالتكنولوجيا مصغرة، حيث تقوم الأجهزة الصغيرة للغاية بالمهام الصعبة.
هذا، ويقول بريكس إن الكاميرا الطيفية التي صنعها مركز البحوث التقنية الفنلندي المحدود للاستشعار عن بُعد VTT تم إطلاقها مع القمر الصناعي النانو آلتو-1.
“وبينما كانت الأجهزة المماثلة تزن 100 كيلوجرام، تزن كاميرا القمر الصناعي الخاصة بنا 600 جرام.
عدة أزواج من الأعين تستطيع أن ترى أكثر مما تراه عين واحدة
بعض أعضاء فريق تطوير القمر الصناعي آلتو-1 مع نموذج قديم من القمر الصناعي.صورة: مشروع آلتو -1 /جامعة آلتو (cc بواسطة sa 4.0)
بفضل حجم الأقمار الصناعية النانو، من الممكن أن يتم إطلاق عشرات الأقمار الصناعية في آن واحد. ففي 18 أبريل 2017، أصبح آلتو- 2 الذي يزن كيلوجرامين أول قمر صناعي مصنوع في فنلندا يتم إطلاقه في الفضاء، كجزء من الإطلاق أطلس V من رأس كانافيرال بفلوريدا. وفي 23 يونيو 2017، انطلق آلتو-1 في الفضاء على متن مركبة إطلاق الأقمار الصناعية التي أرسلتها منظمة بحوث الفضاء الهندية.
كما يعمل حاليًا الطلاب، الذين قاموا بتصنيع آلتو-2، في معمل ريكتور للفضاء (Reaktor Space Lab)، وهو شركة صغيرة تعمل في تصميم وتصنيع واختبار الأقمار الصناعية الصغيرة.
ويرى مدير قسم الفضاء والروبوتات بمعمل ريكتور يوها-ماتي ليوكونن أن الأقمار الصناعية الصغيرة ستلعب دورًا كبيرًا في إنترنت الأشياء.
“سوف تنتج الأقمار الصناعية الصغيرة البيانات الضرورية لاستخدامها في مجال الأعمال. كما ستقوم بتمديد شبكة البيانات والبنية التحتية للمعلومات إلى مناطق لم تكن متاحة فيها، بما في ذلك تمديدها إلى المحيط المتجمد الشمالي.
“ويكمن جوهر هذا الأمر في أن عدة أزواج من الأعين تستطيع أن ترى أكثر مما تراه عين واحدة. ومن الممكن أن يمر عدد كبير من الأقمار الصناعية الصغيرة بالهدف بمعدل أكبر، ليصنع صورة موقف أقرب إلى الوقت الحقيقي”.
المواقع المحددة على المحيط المتجمد الشمالي
الأقمار الصناعية المصممة هنا: معمل ريكتور للفضاء (Reaktor Space Lab) هو مطور القمر الصناعي آلتو-2.صورة توماس تايكا
يتم تسليط الضوء على استخدام تطبيقات الفضاء للاستجابة للمتطلبات المتزايدة في القطب الشمالي في إستراتيجية الفضاء الفنلندية. وثمة هدف آخر يتمثل في استخدام البيانات الجغرافية المكانية المفتوحة لتعزيز تنافسية الخدمات.
ومن الناحية العملية، من الممكن أن تشير الخبرة بالمناطق القطبية والخبرة بالفضاء إلى توفير البيانات الملاحية الدقيقة للسفن التي تجوب المحيط القطبي أو إلى المعلومات الخاصة بالتغيرات في الظروف الطبيعية للمنطقة. كما يمكن أيضًا أن تشير الخبرة بالفضاء والمحيط المتجمد الشمالي إلى توفير البيانات الدقيقة حول الشفق القطبي لخدمة السياحة.
ويمكن كذلك أن تساعد تكنولوجيا الفضاء بصورة جزئية في إيجاد حلول للمشكلات الكبرى التي تؤثر في سكان العالم بصفة عامة. وبصفة خاصة، ستساعدنا الأقمار الصناعية على فهم تغيرات المناخ بصورة أفضل كما ستسمح لنا بقياسها.
ويقول بريكس: “وسيتطلب حل المشكلات العالمية تكوين صورة كاملة عن الموقف بأكمله. فقد أصبحنا الآن نفهم ظواهر الطقس بصورة أفضل من ذي قبل، حيث يمكننا نمذجة الطقس في العالم كله في آن واحد باستخدام البيانات التي يوفرها لنا القمر الصناعي”.
“وتقدم الأقمار الصناعية معلومات دقيقة حول أشياء مثل حجم غازات الغلاف الجوي والغيوم وذوبان الأنهار الجليدية والتغيرات في خط الأشجار وذوبان التربة الصقيعية والفياضانات والعديد من الظواهر الأخرى.
كما تنبئ بعض الرؤى الجامحة بأن تكنولوجيا الفضاء قد توفر أدوات للتخفيف من تغيرات المناخ. وقد يتضمن ذلك مرايا يمكن وضعها في الفضاء تعكس أشعة الشمس، والألواح الشمسية التي يمكن من خلالها تحويل الطاقة الخالية من الانبعاثات إلى الأرض عن طريق موجات الميكروويف.
المستقبل يحمل مفاجآت
آلتو-1 يدور حول الأرض ويجمع البيانات ويحولها (بحسب تصور الفنان).صور: آلتو-1/جامعة آلتو (cc بواسطة sa 4.0)
ويقول بريكس: “هناك أمور كثيرة ستحدث، منها أشياء لم نكن نتوقعها. وربما تحدث أمور بمعدل أبطأ مما نود. بيد أن البنية التحتية التي سيتم إنشاؤها في الفضاء ستكون جزءًا رئيسيًا من البنية التحتية العالمية.
“فعلى سبيل المثال، ستتيح الكاميرات الطيفية الخاصة بالأقمار الصناعية لشركة مزارع أسترالية كبيرة إمكانية الوصول إلى معلومات دقيقة حول ما يحدث في المزارع في المناطق النائية، ومتى يصبح من الضروري إصدار أمر بإرسال الحصادين، على سبيل المثال، إلى تلك المنطقة.
هذا، وتحول الأقمار الصناعية الصغيرة بيانات الأقمار الصناعية إلى بيانات في الوقت الحقيقي، كما تسمح لنا الأقمار الصناعية باستقبال بيانات في الوقت الحقيقي متعلقة بأمور مثل المرور والخدمات اللوجستية.
ويشرح بريكس الأمر قائلاً: “ستكون إشارة القمر الصناعي جزءًا من الرقمنة. وسيحمل الفضاء جزءًا مهمًا من شبكة الاستشعار العالمية”.
بقلم ماتي فاليماكي، يوليو 2017
