هاتف سات

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة
تم نشر جهاز PhoneSat 1.0 أثناء اختبار بالون على ارتفاعات عالية. وتم نشر الهوائي المصنوع من شريط قياس أصفر .

مشروع PhoneSat هو مشروع مستمر لوكالة ناسا يهدف إلى بناء أقمار صناعية نانوية باستخدام هواتف ذكية جاهزة للاستخدام التجاري ومنصة أردوينو، وإطلاقها إلى مدار أرضي منخفض . يُعد هذا المشروع جزءًا من برنامج ناسا لتكنولوجيا المركبات الفضائية الصغيرة ، وقد بدأ في عام 2009 في مركز أبحاث ناسا أميس ( موفيت فيلد ، كاليفورنيا ). [ 1 ]

عندما بدأ المشروع، كان الهاتف الذكي النموذجي يحتوي على وحدة معالجة مركزية أسرع وذاكرة أكبر من متوسط ​​الأقمار الصناعية، وكاميرا واحدة أو اثنتين، ومستشعرات متعددة للتسارع والدوران، وبوصلة، وجهاز استقبال GPS ، وأجهزة راديو ، وبطارية ليثيوم أيون ، وكلها استفادت من جهود بحث وتطوير كبيرة واقتصاديات الحجم في صناعة الاتصالات لتقليل التكلفة.

بلغت تكلفة بناء النسخة الأولى من قمر PhoneSat الصناعي 3500 دولار أمريكي [ 1 ] ، بينما كانت تكلفة النسخة الثانية أقل من 7000 دولار أمريكي. يتكون هيكل جميع أقمار سلسلة PhoneSat من هيكل CubeSat قياسي واحد ، بأبعاد 10  سم × 10  سم × 10  سم (حوالي 4  بوصات لكل ضلع). وقد تم جعل برامج التحكم والبرامج الثابتة مفتوحة المصدر كلما أمكن ذلك.

تم اختيار مشروع PhoneSat من قبل مجلة Popular Science كواحد من أحد عشر مشروعًا من "أفضل ما هو جديد" في فئة الفضاء الجوي في عام 2012. [ 2 ] [ 3 ]

الإصدارات

PhoneSat 1.0

يستخدم القمر الصناعي PhoneSat 1.0 هاتف Nexus One الذكي ( من شركة HTC ) كحاسوب داخلي [ 1 ] يعمل بنظام التشغيل Android 2.3.3. لا يحتوي هذا الإصدار على ألواح شمسية، ويعمل بالطاقة المخزنة في 12 بطارية ليثيوم أيون . كان الهدف الأساسي لمهمة PhoneSat 1.0 هو البقاء في الفضاء لفترة قصيرة، وإرسال صور رقمية للأرض والفضاء عبر كاميرته، بالإضافة إلى إرسال معلومات حول حالة القمر الصناعي. وللتحضير لهذه المهمة، اختبرت وكالة ناسا القمر الصناعي PhoneSat 1.0 في بيئات قاسية مختلفة، بما في ذلك غرف التفريغ الحراري، واختبارات إشعاع ألفا وبيتا (بدون اختبارات نيوترونية)، وطاولات الاهتزاز والصدمات، ورحلات الصواريخ شبه المدارية، وبالونات الارتفاعات العالية.

تم إطلاق قمرين صناعيين من طراز PhoneSat 1.0، وهما غراهام وبيل. كان غراهام هو النموذج الأساسي من PhoneSat 1.0. أما بيل فكان نموذجًا من PhoneSat 1.0 مزودًا بجهاز إرسال واستقبال إيريديوم مثبت في أحد طرفيه (شكل مكون الإيريديوم مهمة فضائية مستقلة، انظر TechEdSat 2 ).

تم إطلاق غراهام وبيل إلى مدار أرضي منخفض في الرحلة الأولى لمركبة الإطلاق أنتاريس في 21 أبريل 2013، وعملا بنجاح في الفضاء لمهمة مخططة لمدة أسبوع واحد، وعادا إلى الأرض في 27 أبريل 2013. [ 4 ]

PhoneSat 2.0

PhoneSat2.0 في معرض Maker Faire 2012

تم تصميم نظام PhoneSat 2.0 باستخدام هاتف ذكي من نوع Nexus S ( سامسونج ) يعمل بنظام التشغيل أندرويد 2.3.3. وقد أضاف المهندسون جهاز راديو ثنائي الاتجاه يعمل بنطاق S للتواصل مع الأرض، وأربع بطاريات ليثيوم أيون، وألواح شمسية لإعادة شحن البطاريات، وجهاز استقبال GPS. وللتحكم في اتجاه القمر الصناعي، أُضيفت عدة ملفات مغناطيسية وعجلات تفاعل.

تم إطلاق القمر الصناعي المكعب ألكسندر ، المعروف أيضًا باسم PhoneSat 2.0 Beta أو PhoneSat v2a، جنبًا إلى جنب مع غراهام وبيل على متن مركبة الإطلاق أنتاريس في عام 2013. والسبب وراء الإطلاق المتزامن الغريب للقمرين الصناعيين PhoneSats 1.0 و 2.0 beta هو أن عمليات إطلاق PhoneSats 1.0 قد تأخرت حتى أصبح 2.0 beta جاهزًا للإطلاق.

PhoneSat 2.4 و PhoneSat 2.5

تضمنت الأقمار الصناعية المكعبة PhoneSat 2.4 و 2.5، وكلاهما من فئة 1-U، جهاز راديو ثنائي الاتجاه يعمل بنطاق S، مما يسمح للمهندسين بالتحكم في القمر الصناعي من الأرض، ونظامًا للتحكم في اتجاه القمر الصناعي المكعب في الفضاء. [ 5 ]

تم إطلاق القمر الصناعي Phonesat 2.4 في نوفمبر 2013 على متن صاروخ Minotaur-1 المعزز مع مهمة الإطلاق التعليمي للأقمار الصناعية النانوية (ELaNa)-4. [ 6 ]

أُطلق القمر الصناعي PhoneSat 2.5 على متن صاروخ فالكون-9 في 18 أبريل 2014 ضمن مهمة ELaNa-5. [ 6 ] [ 7 ]

مشاريع لاحقة

استُخدمت منصة PhoneSat في العديد من المشاريع الأخرى. وكان المشروع اللاحق، وهو مشروع إديسون التجريبي لشبكات الأقمار الصناعية الصغيرة (EDSN)، عبارة عن كوكبة من 8 أقمار صناعية مكعبة بحجم 1.5 وحدة [ 8 ] مبنية على بنية PhoneSat 3.0. إلا أن مشروع EDSN لم يصل إلى المدار، حيث أُطلق ضمن مهمة Super Strypi الفاشلة في نوفمبر 2015. كما استخدم مشروع KickSat بنية PhoneSat.

قام مفهوم PhoneSat ومعظم أعضاء الفريق بإنشاء نقل تكنولوجيا ناسا [ 9 ] لإنشاء مختبرات بلانيت في سان فرانسيسكو .

استُبدلت لوحات دوائر الهاتف في PhoneSat 3.0 وما بعدها بمعالج Intel Edison ، ولا يزال يُطلق كحمولة مُستضافة على سلسلة TechEdSat في مركز أبحاث ناسا أميس. وقد استُبدلت أجهزة الراديو باهظة الثمن من نوع S-band بوحدات واي فاي تجارية رخيصة الثمن ، [ 10 ] وتتيح سرعة المعالجة الأعلى إجراء تجارب برمجية مثل تحسين بنى الاتصالات بين الأقمار الصناعية لشبكات تتحمل التأخير ، وتجارب ضبط الوقت باستخدام الساعة الذرية، والتنبؤ بمسار القمر الصناعي والتحكم فيه وتحديد موقعه في المدار، وهي أمور ضرورية لكبح SPQR الخارجي في TechEdSat، وذلك باستخدام إلكترونيات الطيران الخاصة بـ PhoneSat 5.0 على معالج Intel Edison الدقيق. [ 11 ]

إطلاق

أربع صور من PhoneSats، التي تم إطلاقها في أبريل 2013. تظهر القطع الأثرية بسبب فقدان أو فك تشفير "حزم بيانات الصورة".

أُطلقت ثلاثة أقمار صناعية من طراز PhoneSat تابعة لوكالة ناسا على متن صاروخ Antares 110 A-ONE في 21 أبريل 2013، الساعة 21:00 بالتوقيت العالمي المنسق، من مدار المريخ LP-0A . اثنان منها من طراز PhoneSat 1.0، وهما Graham و Bell ؛ والثالث من طراز PhoneSat 2.0، واسمه Alexander . سُميت هذه الأقمار نسبةً إلى ألكسندر غراهام بيل . [ 12 ] تبلغ كتلها 1.25 كجم (2.8 رطل) ، و 1.3 كجم (2.9 رطل) ، و 1.426 كجم (3.14 رطل) . [ 13 ] [ 14 ] خرجت الأقمار الثلاثة من مدارها في 27 أبريل 2013، وفقًا لفريق PhoneSat. [ 15 ] قام هواة الراديو وفريق PhoneSat التابع لمركز أبحاث ناسا Ames بتحميل العديد من الصور منها .   

أُطلق القمر الصناعي PhoneSat 2.4 في نوفمبر 2013 على متن صاروخ مينوتور 1 ORS-3 في 20 نوفمبر 2013، الساعة 01:15 بالتوقيت العالمي المنسق من المركبة الفضائية MARS LP-0B . [ 5 ] وعاد إلى الغلاف الجوي في 31 يناير 2017 بعد ثلاث سنوات وشهرين في مداره. [ 16 ]

تم إطلاق PhoneSat 2.5 في 18 أبريل 2014، الساعة 19:25 بالتوقيت العالمي المنسق كحمولة إضافية على متن صاروخ SpaceX Falcon 9 v1.1 ، [ 17 ] مع انخفاض مداري وعودة لاحقة في 14 مايو 2014. [ 18 ]

انظر أيضاً

  • STRaND-1  — قمر صناعي مكعب آخر مزود بهاتف ذكي [ 19 ]

مراجع

  1. 1 2 3 كلينت فينلي (29 أغسطس 2012). "ناسا تتيح لك بناء قمرك الصناعي الخاص باستخدام PhoneSat" . مجلة Wired . تاريخ الاسترجاع: 25 أبريل 2013. PhoneSat هو مشروع يشرف عليه مركز أبحاث أميس التابع لناسا في وادي السيليكون. تبلغ تكلفة بناء الإصدار الأول من قمر ناسا الصناعي - PhoneSat 1.0 - حوالي 3500 دولار أمريكي (2200 جنيه إسترليني)، ويحتوي على هاتف HTC Nexus One يعمل بنظام التشغيل أندرويد.
  2. ↑ "أفضل ما هو جديد في مجال الطيران والفضاء، الدورة الخامسة والعشرون السنوية لعام 2012" . مجلة العلوم الشعبية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أبريل 2013 .
  3. ↑ "ناسا فون سات: قمر صناعي يستخدم الهاتف المحمول كمعالج مركزي" . مجلة العلوم الشعبية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 مايو 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أبريل 2013 .
  4. ↑ مديرية مهمة تكنولوجيا الفضاء التابعة لناسا، عروض رحلات PhoneSat ، 3 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 7 أغسطس 2023.
  5. 1 2 "أحدث تقنيات ناسا الفضائية: قمر صناعي صغير يتصل بالمنزل" . Phys.org . 2013-12-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-12-08 .
  6. 1 2 مديرية الهندسة في مركز أبحاث ناسا أميس، PhoneSat ، 3 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه في 7 أغسطس 2023.
  7. ↑ سلسلة أقمار فون سات النانوية للهواتف الذكية ، ناسا فاكتس ، FS #2014-03-01-ARC. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أغسطس 2023.
  8. ↑ عرض إديسون لشبكات الأقمار الصناعية الصغيرة ، 7 مارس 2018
  9. ↑ برنامج نقل التكنولوجيا التابع لناسا، شركة منبثقة عن ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أغسطس 2023.
  10. ↑ شيمين، روغان؛ ألينا، ريتشارد؛ بريسكال، سيدريك؛ أويادوماري، كين؛ ستون، ثوم؛ مورباخ، ماركوس؛ جيلستراب، راي (2016). "تجربة واي فاي ناجحة عبر الهاتف على متن رحلة سواريكس-8". مؤتمر IEEE للفضاء الجوي 2016. الصفحات 1-9 . doi : 10.1109/AERO.2016.7500826 . ISBN  978-1-4673-7676-1. S2CID 20816715 . 
  11. ↑ مظلة الكبح الخارجية التابعة لناسا لتمكين العودة الآمنة للمركبات الفضائية الصغيرة ، NASA.gov]، 13 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 7 أغسطس 2023.
  12. ↑ سوزان بريستو (23 أبريل 2013). "هل نعتمد على الهواتف الذكية؟ أقمار ناسا الصناعية الجديدة تفعل ذلك" . صوت أمريكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أبريل 2013 .
  13. ↑ PhoneSat 1.0 و PhoneSat 2.0Beta. تقرير تقييم الحطام المداري (ODAR). A240-0803-XS001 //FCC، الصفحة 9
  14. ↑ "إحاطة عامة حول إطلاق اختبار أنتاريس "مهمة A-ONE" (ملف PDF) . علوم المدارات. 17 أبريل 2013. تم الاطلاع عليه في 18 أبريل 2013 .
  15. ↑ http://phonesat.org/ "يشير تحليلنا المداري إلى أن أقمار PhoneSats قد خرجت من مدارها في 27 أبريل واحترقت في الغلاف الجوي للأرض كما كان متوقعًا."
  16. ↑ إعادة الدخول: PhoneSat 2.4 ، 1 فبراير 2017، SpaceFlight 101. تم الاطلاع عليه في 7 أغسطس 2023.
  17. ↑ "إطلاق صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس بنجاح لمركبة دراغون CRS-3 | NASASpaceFlight.com" . nasaspaceflight.com. 18 أبريل 2014. تاريخ الاطلاع: 7 مايو 2014 .
  18. ↑ فون سات 2.5 ، في السماء. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أغسطس 2023.
  19. ↑ ستيفن كلارك، أقمار ناسا الصناعية للهواتف الذكية تسجل رقماً قياسياً لأولى أقمار الهواتف الذكية // سبيس فلايت ناو، 25 أبريل 2013