ماهواره های چمدانی و نحوه عملکرد آن ها

1

برای شما در این بخش از سایت درباره ی ماهواره های چمدانی و نحوه ی عملکرد آن ها در فضا چند خطی قرار داده ایم.اوایل ماه جاری سازمان ناسا پروژه‌ی جدیدی را با به کارگیری مجموعه‌ای از ماهواره‌هایی کوچک شروع کرد که پیشگویی طوفان‌ها را متحول کرده و بینش‌های جدیدی درباره نحوه‌ی شکل‌گیری طوفان‌ها و فعالیت‌ آنها به ما می‌دهند.

پروژه‌ی مذکور که ”سیستم ماهواره‌ای راهبری جهانی گردباد یا CYGNSS“ نام گرفته مشتمل بر ۸ ماهواره است که هر کدام از به اندازه‌ی یک چمدان ساده بوده و به منظور ارزیابی و نقشه‌برداری از بادهای اقیانوس بر فراز مناطق حاره پرواز می‌کنند. باران‌های سنگین و طوفان‌های شدید به خاطر قرارگیری در ارتفاعی بسیار بالاتر از سطح زمین و جو،

قادر به صدمه زدن به ماهواره‌ها نبوده و در زمان شکل‌گیری تندبادها، سیستم همچنان امکان نفوذ به هسته‌ی طوفان و جمع‌آوری داده‌ها را خواهد داشت؛ قابلیتی که تا به حال هیچ کدام از سیستم‌های فضایی قبلی قادر به انجام آن نبوده‌اند.در این رابطه کریستین بونیکسن،

مدیر اجرایی پروژه CYGNSS می‌گوید: ”CYGNSS ابزاری است که پوشش ۲۴ ساعته در طول هفته از منطقه گردباد در نواحی گرمسیری را فراهم می‌کند. این سیستم دانش ما درباره نحوه شکل‌گیری طوفان‌ها را بهبود خواهد بخشید و به این ترتیب می‌توانیم آمادگی بهتری پیدا کرده و از مردمی که در مسیر تندبادهای سنگین هستند، بهتر محافظت کنیم.“

باران، سدی در برابر دید پژوهشگران

در طی چند دهه‌ی گذشته، شاهد بهبود مستمر در پیشگویی طوفان‌ها و همچنین مکان‌هایی که به آنجا اصابت خواهند کرد بوده‌ایم و نرخ خطای مرکز ملی تندباد در مقایسه با ۲۰ سال گذشته، نصف شده است. اما در مورد بهبود پیش‌بینی شدت و قدرت طوفان‌ها نمی‌توان چنین ادعایی کرد.

کریس راف، بازرس اصلی ماموریت CYGNSS و یکی از دانشمندان دانشگاه میشیگان اضافه می‌کند: ”اگر تاریخچه‌ی پیشگویی شدت طوفان‌ها را بررسی کنید خواهید دید که در ۲۰ سال گذشته، بهبود خاصی در این زمینه کسب کرده‌ایم.“ یکی از دلایل اصلی این امر، ناتوانی ماهواره‌های امروزی در سنجش و ارزیابی اتفاقاتی است

که در هسته‌ی داخلی طوفان‌ها و گردبادها می‌افتد. راف: ”مدت‌های مدیدی است که این ناتوانی، نقطه‌ی ضعف اصلی در پیش‌بینی‌های عددی است که توسط مرکز ملی تندباد انجام می‌شوند. مسئولان مرکز آرزو داشتند اطلاعاتی در رابطه با هسته‌ی داخلی طوفان‌ها داشته باشند اما این امکان فراهم نبود.”فضاپیمای فعلی که برای مشاهده وضعیت بادها استفاده می‌شود

در مواقع بارانی شدن هوا کور شده و به همین خاطر امکان دسترسی به هسته‌های طوفان‌ها وجود ندارد. این امر به تجهیزات استفاده شده در آنها مربوط می‌شود. این تجهیزات یک طول موج ۸ میلی‌متری، تقریبا به اندازه‌ی یک قطره باران، در هوا منتشر می‌کنند. زمانی که سیگنال‌ها با باران برخورد می‌کنند،

در هوا پراکنده شده و جذب می‌شوند. (مسیرهای طوفان بستگی به عوامل محیطی خارج از خود طوفان دارد، به همین خاطر پوشش باران مانعی در برابر پیش‌بینی محل اصابت طوفان‌ها نیست.)علاوه بر این در سیستم‌های امروزی جمع‌آوری داده‌ها به منظور ایجاد یک نقشه از سرعت بادهای جهانی و میزان رطوبت آنها حدودا ۳ روز طول می‌کشد.

این مقدار تاخیر زمانی که قصد ردیابی تشدید سریع طوفان‌ها و گردبادهای گرمسیری که تنها در طی چند ساعت شکل می‌گیرند. مشکل بسیار بزرگی محسوب می‌شود. تا به امروز دانشمندان روی فضاپیمایی موسوم به ”شکارچی طوفان” تکیه داشتند که برای ارزیابی سرعت باد امکان پرواز در طوفان‌ها را داشت.

راهکار جدید CYGNSS

CYGNSSبا به کارگیری سیگنال‌های ماهواره‌ای GPS همه این موارد را به چالش کشیده و امکان نفوذ به شدیدترین باران‌ها را دارد. GPS با یک طول موج ۱۹ سانتی‌متری کار می‌کند که این ویژگی سبب می‌شود، باران هیچ تاثیر منفی روی عملکرد آن نخواهد داشت. زمانی که سیگنال‌های ماهواره‌ای GPS با اقیانوس برخورد می‌کنند، مجددا به فضا منعکس شده و تجهیزات رصد CYGNSS دریافت می‌شوند. برای درک بهتر شیوه‌ی عملکرد به تابیدن مهتاب روی یک دریاچه آرام فکر کنید:

زمانی که دریاچه آرام است، تصویر مهتاب کاملا صاف و مشخص است. بعد از وزش باد، آب حرکت کرده و تصویر مهتاب خراب می‌شود. CYGNSS از عملکرد مشابهی بهره برده و برای تشخیص ویژگی‌های باد از میزان وضوح سیگنال‌های GPS استفاده می‌کند. این سیستم برای اندازه‌گیری سرعت باد. قدرت سیگنال‌های GPS در زمان پخش آنها از سطح اقیانوس را ارزیابی می‌کند.

اشتراک:


نظر خود را بیان کنید



امتیاز گوگل یادتون نره :)