تمر الأقمار الصناعية عبر أشياء كثيرة. أثناء دورانهم حول كوكبنا 27,358,848 كيلومترًا في الساعةيتعين عليهم التعامل مع الفراغ الشديد للفضاء والتغيرات الكبيرة في درجات الحرارة، بينما يحاولون توجيه هوائياتهم بدقة نحو الأرض. وفقط بعد إطلاقها، تهتز مثل علب الطلاء وتُسقط القنابل بصوت يصم الآذان.
لتحضير نفسك لهذا الاختبار، يتم اختبار جميع الأقمار الصناعية بدقة قبل إرسالهايتم ربط كل برغي مفكوك بإحكام وتعمل جميع المكونات الكهربائية بشكل صحيح. في المملكة المتحدة، افتتح مؤخرا المنشأة الوطنية لاختبار الأقمار الصناعية، أوكسفوردشايريوفر لمحة كاملة عن صحة الأقمار الصناعية تحت سقف واحد.
ويشير إلى أن “الصناعة قالت إنها بحاجة إلى مركز شامل يمكنه إجراء جميع الاختبارات لأقمارها الصناعية الكبيرة والمعقدة”. سارة بيردسلي، مديرة مختبر Dell Rutherford Appleton Spaceوبتمويل من حكومة المملكة المتحدة، تقوم بإدارة المنشأة الجديدة كقاعدة حرم هارويل للعلوم والابتكار. “إنها نتيجة سنوات من العمل الشاق.”
بدأ البناء في أواخر عام 2018، عندما أعلنت حكومة المملكة المتحدة أنها ستستثمر 99 مليون جنيه إسترليني (126 مليون دولار) في المرفق الوطني لاختبار الأقمار الصناعية (NSTF) لبناء “معيار عالمي” لاختبار الأقمار الصناعية. كان من المقرر أصلاً أن يبدأ المشروع عملياته في عام 2020، لكنه تعرض للتأخير بما في ذلك كوفيد، مما دفع افتتاحه الكبير إلى مايو 2024. في يوليو، وستكون إيرباص العميل الأول لاستخدام المرافق الخاصة بقمر الاتصالات Skynet 6A الجديد.
هناك أربع مناطق اختبار داخل NSTF
بعد ارتداء الملابس الواقية للحفاظ على نظافة المنشأة قدر الإمكان، تكون منطقة الفحص الأولى التي يتم مواجهتها عند الدخول ضخمة. غرفة اختبار الفراغ تم بناء المبنى بأكمله حوله: “لا يوجد باب كبير بما يكفي لاستيعابه”، يحذر بيردسلي. داخل هذه الغرفة، يمكن للمضخات تقليل الضغط إلى 0.00001 مليبار فقط، وهو ما يحاكي فراغ الفضاء، بينما يمكن لنظام التبريد بالنيتروجين رفع وخفض درجة الحرارة من -180 إلى 130 درجة مئوية، وهو النطاق الأقصى الذي قد تواجهه عند إطلاق قمر صناعي يدخل ويخرج ضوء الشمس أثناء مداره.
عرضها سبعة أمتار وعمقها 12 مترا أكبر غرفة اختبار فراغ في المملكة المتحدة. إنها كبيرة جدًا، والباب الضخم اللازم لإغلاق الغرفة، التي تم بناؤها في تركيا وإيطاليا قبل الوصول إلى بريطانيا بالقوارب قبل أيام من الإغلاق الوبائي في عام 2020، هو بحجم طريق سريع في المملكة. كان لا بد من توسيع بوابات رصيف بورتسموث لإزالة باب السفينة: “كانت لدينا قافلة ضخمة في وقت السلم قادمة على الطريق السريع A34″، يوضح بيردسلي. تقضي الأقمار الصناعية أسابيع أو حتى أشهر داخل غرفة الاختبار للتأكد من قدرتها على التعامل مع ظروف الفضاء. عندما زارت WIRED، تم استدعاء نسخة القمر الصناعي دجاج حديد إشارة إلى الشخصية التي تعيش في قفص معدني يدور حول القمر في فيلم الرسوم المتحركة الكلاسيكي للأطفال البريطاني كلانجرزتحتل مكانا هاما عند مدخل الغرفة.
وبعد الاختبار في غرفة التفريغ، تنطلق الأقمار الصناعية غرفة اختبار الصوت والاهتزاز. هنا يمكنك الاهتزاز بقوة أفقيًا وعموديًا على منصتين (سميتا على اسم الشخصيتين المحبوبتين والاس وغروميت) مدعومتين بزوج من المحركات الكهرومغناطيسية. توقف الحركة) الذي يحاكي الظروف القاسية للإطلاق. سيؤدي هذا الاهتزاز إلى تعريض القمر الصناعي لقوة قدرها 222 كيلو نيوتن، وهي d. ريكس أكثر عرضة للعض بأربع مرات. إذا كان هناك أدنى ارتخاء في أي من الأقمار الصناعية، فإن هذه الآلات سوف تكتشفه.
أثناء الاختبارات الصوتية، أطلق جدار عملاق مكون من 48 مكبر صوت ما يصل إلى 146 ديسيبل من الضوضاء البيضاء للأقمار الصناعية. بالنسبة للإنسان، فإن الأمر يشبه الوقوف في المحرك النفاث للطائرة: “سوف تعاني من فقدان السمع الشديد”، كما يقول. إيان هورسفال، رئيس مجموعة الديناميكيات في RAL Space. وتم تصميم الاختبار لتقليد ضجيج إقلاع محركات الصاروخ والصوت الذي لا يطاق في الجزء العلوي من الصاروخ، حيث يتم تخزين الأقمار الصناعية في طريقها إلى المدار.
في غرفة اختبار الهوائي40.000 قمم رغوة يمتص الجدار جميع الضوضاء والموجات الكهرومغناطيسية الصادرة عن الأقمار الصناعية، بينما تعمل الغرفة بمثابة قفص فاراداي لمنع الإشعاع الكهرومغناطيسي الوارد. وعلى الرغم من أنه يبعد مئات أو آلاف الكيلومترات ويسافر بسرعات هائلة، إلا أنه يمكن تركيز هوائي القمر الصناعي على جهاز استقبال في الغرفة للتحقق مما إذا كان شعاعه موجها من المدار إلى الأرض.
