القمر الاصطناعي "ظبي سات" يبدأ رحلته إلى محطة الفضاء الدولية

القمر الاصطناعي "ظبي سات" يبدأ رحلته إلى محطة الفضاء الدولية
عمرو بيومي - أبوظبي

أعلنت كل من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا وشركة الياه سات للاتصالات الفضائية (الياه سات) ونورثروب غرومان اليوم عن انطلاق "ظبي سات"، وهو القمر الصناعي المصغر الثاني الذي طوره طلبة جامعة خليفة بالتعاون مع شركاء الجامعة، من مركز والوبس فلايت في ولاية فيرجينيا الأمريكية وعلى متن المركبة الفضائية (سيغنوس إن جي-15) إلى محطة الفضاء الدولية، فيما كشفت الجامعة عن خططها لإطلاق القمر الاصطناعي المصغّر "ضوء واحد" منتصف العام الجاري، والذي ستكون مهمته قياس أشعة جاما الأرضية.

وتفصيلاً، يعتبر إطلاق ظبي سات إنجازاً آخراً في سجل دولة الإمارات وجامعة خليفة والياه سات ونورثروب غرومان. ومن المتوقع أن ينفصل القمر الصناعي عن المركبة الجوية سيغنوس إن جي-15 عقب مغادرته لمحطة الفضاء الدولية، وذلك بعد ثلاثة أشهر تقريبًا، وتم تطوير واختبار القمر الصناعي المصغر بحجم 2u من قبل 27 طالبا في الدراسات العليا من مختبر الياه سات للفضاء في جامعة خليفة، ويبلغ مقياس "ظبي سات" 20سم في 10سم، ويزن 2.1 كجم، ويستخدم ظبي سات، كاميرا عالية الدقة "12 ميجا بكسل" تعتمد على مستشعر سوني أي أم إكس 477 ونظام عدسة بطول بؤري 50مم، يمكن للكاميرا باستخدام أعلى دقة لديها أن تقوم بالتقاط صور بدقة مكانية تبلغ 12.6 أمتار على الأرض من ارتفاع 450 كم تحت الظروف المثالية، فيما سيستخدم الطلبة نطاق التردد العالي جدا لإرسال الاتصالات إلى القمر الصناعي، فيما سيستخدمون نطاق الترددات الفائقة لتلقي الاتصالات من القمر الصناعي.

أهداف ظبي سات
تم تحديد 3 أهداف رئيسية للقمر الاصطناعي المصغر ظبي سات، تشمل تدريب طلبة الدراسات العليا ليصبحوا مهندسين مؤهلين ليكونوا جزء من صناعة الفضاء الإماراتية، وتقييم أداء القمر الصناعي المصغر كيوب سات 2U في الفضاء، بالإضافة إلى تطبيق خوارزميات تحديد الاتجاه والتحكم التي طورها طلبة الدراسات العليا في جامعة خليفة والتحقق من صحتها في الفضاء.

مهمة ظبي سات.
فيما تتضمن مهام القمر الاصطناعي ظبي سات، 4 مهام أساسية، التحقق من دقة خوارزميات التحكم المختلفة من خلال التقاط الصور في اتجاه التوجيه باستخدام الكاميرا الرقمية التي تم تحميلها، ومقارنة الصورة الملتقطة مع الاستحواذ المتوقع، وتقييم الخوارزميات الجديدة التي طورها الطلبة مع اختبار البرنامج أيضاً بناء على الخوارزميات المتوفرة في الدراسات السابقة، بالإضافة إلى الهدف النهائي للمهمة والخاص بإنتاج مكتبة برمجيات يمكن استخدامها في المهام المستقبلية.

وقال نائب الرئيس التنفيذي للجامعة، الدكتور عارف سلطان الحمادي: "سنستمر في تطوير الكوادر المواطنة التي ستكون جزءاً من كوكبة المهندسين وعلماء الفضاء الإماراتيين مشيراً إلى أن انطلاق ظبي سات يعد نجاحاً آخراً لدولة الإمارات وجامعة خليفة وشركائها، نظراً لأنه يجسد إنجازاً كبيراً وهاماً في قطاع الفضاء في الدولة ويساهم في إعداد القوى البشرية المحلية وتدريبها من خلال المؤسسات الأكاديمية في الدولة،

وقال الحمادي: "تم تصميم هذا القمر الصناعي بشكل كامل وتطويره بأيدي طلبة الجامعة وبدعم من شركائنا، وهو مثال آخر على استراتيجية جامعة خليفة الشاملة التي تتمثل في تطوير العلماء المتخصصين في علوم الفضاء والمهندسين الذين يسيرون قدماً للنهوض بالدولة في مجالات التقدم التكنولوجي، كما يؤكد ظبي سات على مدى التزام الجامعة بتطوير رأس المال البشري من خلال البرامج الأكاديمية المتخصصة ومراكز البحوث كمركز جامعة خليفة لتكنولوجيا الفضاء والابتكار ودعم الشركاء".

فيما أوضح مدير مختبر "ياه سات" للفضاء بالإنابة والأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية الدكتور فراس صلاح جرار، خلال المؤتمر الصحفي الذي عقدته جامعة خليفة، وشركة الياه سات للاتصالات بالتعاون مع شركة نورثروب غرومان، عن انطلاق القمر الصناعي المصغر "ظبي سات" بحضور فريق العمل المشرف على المشروع، أن العمل على البرنامج استغرق عامين متواصلين، وهو جزء من شروط الحصول على تخصص فرعي لشهادة الماجستير في أنظمة تكنولوجيا الفضاء.

وقال: "الأقمار الاصطناعية المكعبة قادرة على تحقيق المهام الضرورية مثل الاتصال وبث البيانات والصور وأحياناً تنتج تقنيات جديدة من الصعب تجربتها على الأقمار الصناعية الكبيرة كما أن الفترة اللازمة لتركيبه وبناءه وتصميمه أقل عن غيرها"، مشيراً إلى أن مشاركة الطلبة في هذه المشاريع مهمة لإعدادهم وتدريبهم على كيفية بناء الأقمار الصناعية بشكل عام، إذ تتشابه أنظمتها مع الأقمار الصناعية الكبيرة مع اختلاف مستوى التعقيد، إلى جانب تقوية مهاراتهم في التعامل مع الأنظمة وهندستها ما يجعلهم قادرين على العمل في أي مجال آخر.

من جانبه أشار طالب الماجستير في إدارة النظم الهندسية تخصص أنظمة تكنولوجيا الفضاء وعضو في فريق الاتصالات ومشارك في فريق إدارة المخاطر أحمد البوعنين، إلى أن آليات العمل خلال فترة جائحة "كوفيد 19" كانت مليئة بالتحديات التي تمكن الفريق اجتيازها بنجاح عبر تحويل آليات العمل لتكون لقاءات عن بعد والترتيب المسبق للتواجد في المختبرات مع إجراءات وقائية، لافتاً إلى أن التعاون بين أعضاء فريق العمل كان الأهم من حيث تقييم المخاطر المترتبة على النظام الذي يعمل عليه كل شخص وإيجاد الحلول التي يمكن تنفيذها لتقليل المخاطر.

فيما أوضح، أعضاء الفريق المتخصص بالتحكم وتحديد الارتفاعات والحمولة والكمبيوتر، عائشة الحرم، ومحمد طه الأنصاري، ويعقوب خالد القصاب، أن العمر الافتراضي للقمر الاصطناعي يمتد لعامين في المدار حيث تم حسابه من خلال برامج محاكاة خاصة، مشيرين على أن ظبي سات خضع لفحوص الاهتزازات العالية التي يمكن أن يتعرض لها خلال عملية الإطلاق، في بيئة تحاكي بيئة الفضاء مع تغيير درجة الحرارة.

وأشاروا إلى أن «ظبي سات» يسعى إلى تقييم استراتيجيات تحديد الاتجاهات وأنظمة التحكم، ليتم ذلك عبر التقاط الصور باستخدام كاميرا رقمية واحدة على متنه لافتين إلى أنه يحتاج مقدار طاقة أقل بكثير من غيره لتحقيق الاتجاهات المستهدفة، وفي لتصبح الخوارزميات التي يبثها مرجعاً يمكن الاستعانة به في مجال مهام الأقمار الصناعية مستقبلاً، كما أن فريق العمل سيستمر في رصد كافة الإشارات الواردة من القمر الصناعي المصغر "ظبي سات" لاختبار أنظمته المختلفة، كما التقاط الصور التي يبثها.

3 أقمار اصطناعية
أكدت جامعة خليفة، أن مركز جامعة خليفة لتكنولوجيا الفضاء والابتكار، يواصل دوره الريادي في تطوير الأقمار الصناعية ودعم الجامعات الأخرى، مشيرة إلى قيام طلبة الدراسات العليا في الجامعة بتصميم وإنشاء القمر الصناعي المصغر الأول (ماي سات-1) واختباره وتشغيله كجزء من تخصص برنامج ماجستير الأنظمة وتكنولوجيات الفضاء، وتم إطلاقه في فبراير 2019، وقد احتوى ماي سات -1 على بطارية خلوية بحجم قطعة النقد المعدنية صنعت وفقاً لتكنولوجيا تم تطويرها في الجامعة، إضافة لكاميرا (في جي إيه) التي دُمجت في مختبر الياه سات للفضاء باستخدام مكونات تجارية يسهل الحصول عليها.

وأشارت الجامعة إلى أن الأقمار الصناعية التي صنعت في المركز شملت مشروع مزن سات، والذي طوره طلبة من جامعة خليفة والجامعة الأمريكية في رأس الخيمة، والقمر الصناعي المصغر لايت-1، الذي يتم تطويره في الوقت الحالي في جامعة خليفة إضافة لفريق من طلبة جامعة نيويورك في أبوظبي الذين تم اختيارهم للمشاركة في المشروع بناءً على المقترح الفائز الذي قدموه في مسابقة ميني سات الإمارات التي نظمتها جامعة خليفة ووكالة الإمارات للفضاء.

الياه سات
أكدت جامعة خليفة أن مختبر الياه سات للفضاء، والذي يعتبر جزءاً من مركز جامعة خليفة لتكنولوجيا الفضاء والابتكار، هو الأول من نوعه في المنطقة من حيث إمكاناته في التصميم وإنشاء الأقمار الصناعية واختبارها، الصغيرة منها والكبيرة، حيث يوفر المختبر عدداً من المرافق المتخصصة عالية التقنية كمنصة للأبحاث المستقبلية في مجال تقنيات الفضاء، ما يسمح للمؤسسات الأخرى بالعمل مع الهيئة التدريسية في الجامعة على مشروعات مشتركة.
وتأسس مركز جامعة خليفة لتكنولوجيا الفضاء والابتكار بهدف دعم البرامج المتعلقة بالأقمار الصناعية المصغرة في جامعات الدولة بشكل عام وجامعة خليفة بشكل خاص، حيث يسعى المركز إلى تعزيز القدرات التي يتم تطويرها في الجامعة والتي من شأنها دعم قطاع الفضاء، إضافة للاستفادة الفعالة من المصادر التي تعود بالفائدة على الدولة.