جامعة خليفة تطور أجهزة جديدة للتحكم بمسار المركبات في الفضاء

أبوظبي: عماد الدين خليل
تمكن فريق بحثي من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا من تطوير جيروسوكوب جديد بنظام كهروميكانيكي دقيق وجهاز لقياس المغناطيسية، بهدف إنشاء نظام قادر على التحكم في مسار المركبات في الفضاء لدعم استكشافات الفضاء المختلفة.
واستطاع الفريق البحثي، الذي ضم كلا من الدكتور دانييل تشوا، الباحث الرئيسي والأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية والدكتور إبراهيم الفاضل، مساعد باحث وأستاذ في الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر، والدكتور رو لي، والمهندسة ديما علي، والطالبة منيرة الشيبة خريجة الجامعة، أن يطوروا جهاز الجيروسكوب الكهروميكانيكي بشكل كامل من خلال إيجاد تردد الرنين أو تردد أقصى سعة للذبذبات.
وقال الدكتور دانييل: «يهدف هذا المشروع البحثي الأول الذي تشرف عليه وكالة الإمارات للفضاء إلى تصميم وصنع وتطوير جيروسكوب كهروميكانيكي دقيق وجهاز لقياس المغناطيسية لغرض الاستخدام في وحدات القياس المتعلقة بأنظمة التحكم بالارتفاعات في الفضاء»
وأوضح أن عملية التحكم في الارتفاع تعرف على أنها عملية ضبط اتجاه المركبة، والذي يتطلب أجهزة استشعار ومحركات لتوفير العزم اللازم في عملية توجيه المركبة للارتفاع المراد، إضافة للخوارزميات التي تزود المحركات بالأوامر بناءً على القياسات والمواصفات التي تزودها أجهزة الاستشعار لتحديد الارتفاع المطلوب، لافتاً إلى أن الجيروسكوب الكهروميكانيكي الدقيق يستخدم في العديد من التطبيقات، منها السيارات لمنع انقلابها، وفي تثبيت الصور.
وأضاف دانييل: وقبل أن نقوم بالاختبار، قمنا بالعديد من نماذج المحاكاة للحصول على تردد الموجات من خلال تزويد الجهاز بقدر كاف من التيار الكهربائي بشكل مباشر، وقد أظهرت نماذج المحاكاة نتيجة تساوي 47.7 كيلو هيرتز، أما عملية اختبار الجيروسكوب فقد أظهرت القيمة 46.6 كيلو هيرتز بنسبة خطأ تساوي 2.2% والذي أكد نجاح عملية الاختبار التي قام بها الفريق البحثي.
وأشار إلى أن فريق جامعة خليفة البحثي قام أيضاً باختبار جهاز قياس المغناطيسية الكهروميكانيكي الدقيق، حيث تم اختبار التصميم بنجاح من ناحيتين، هما السعة الثابتة وتردد الموجات في الظروف المحيطة والفراغ، حيث يستخدم الجهاز لقياس المغناطيسية والتي تشمل قياس الاتجاه والقوة أو التغير النسبي في المجال المغناطيسي في موقع معين، وفي مجال المركبات الفضائية، يستخدم الجهاز كنظام لتحديد الاتجاهات، كما يمكن استخدامه في البوصلات المصغرة، نظراً لدقته التي تتيح دمجه في الدارات الكهربائية.
وتابع: نعمل في الوقت الحالي على تطوير وتحسين الدارات الكهربائية والتصاميم التي قمنا بها بهدف الاستفادة منها، حيث نسعى في الخطوة التالية إلى تصميم وصناعة دارات مدمجة خاصة بالتطبيقات للاستعانة بها في مجالات الرحلات الفضائية المقبلة.