اختبار لتقنية الهياكل القابلة للنفخ.. هل التزمت بمعيار ناسا؟

تختبر شركة لوكهيد مارتن في منشأة واترتون كانيون، هياكل قابلة للنفخ تقدم مزايا عديدة مقارنة بالهياكل التقليدية.

وخضعت التجارب الجديدة لشركة لوكهيد مارتن لعدة اختبارات من بينها الضغط في 14 أغسطس.

تعد تقنية الهياكل القابلة للنفخ فكرة متنامية تحظى بقبول واختبار من قبل عدة شركات، بما في ذلك شركة ماكس سبايس وهندسة موائلها القابلة للتوسع.

كما تعمل شركة "سييرا سبيس" على موائل بيئية مرنة كبيرة، حيث أجرت مؤخرًا اختبار تمزق لوحدتها القابلة للنفخ، معلنة في 25 يوليو أن الموائل تحمّلت ضغط الهواء الذي يتجاوز متطلبات ناسا.

من جانبه، أوضح أوي دونج المهندس الرئيسي لقسم السكن في الفضاء التجاري بشركة لوكهيد مارتن، أن أحد الجوانب الجذابة للهياكل القابلة للنفخ هو أن التقنية الأساسية يمكن توسيعها بشكل كبير.

علاوة على ذلك، توفر هذه الهياكل حجمًا أكبر بكتلة أقل، مما يعني إمكانية إرسال حجم أكبر من الفضاء عبر الصواريخ، معبأً ضمن غلاف صواريخ ذات حجم معتدل.

أضاف دونغ أن المواد القابلة للنفخ توفر أداءً أفضل من المعادن عندما يتعلق الأمر بالحماية من الإشعاع والظروف الحرارية.

في اختبار 14 أغسطس، خضعت تصميم وحدة الهواء القابلة للنفخ لعدة دورات من الضغط والإزالة، باستخدام غاز النيتروجين لضغط الوحدة إلى درجة تجعلها صلبة لتقييم مدى تأثير التمدد الزمني على مادة Vectran، وهي عملية تُعرف بالزحف. 

تشارك لوكهيد مارتن في العمل على الهياكل القابلة للنفخ كجزء من برنامج شراكات تقنيات الفضاء المستقبلية (NextSTEP) التابع لناسا، وهو مبادرة شراكة بين القطاعين العام والخاص.

عوامل الأمان

قال بالمر: "نقوم بإجراء اختبارات تحميل دورية، من خلال ضغط يصل إلى 14 رطلًا لكل بوصة مربعة، وهو الضغط التشغيلي لوحدة الهواء، ثم إزالة الضغط.

تُجرى هذه الدورة عدة مرات، مع التركيز على تقييم سلوك طبقات مادة Vectran وكيفية تكاملها مع النواة المعدنية للهياكل القابلة للنفخ ككل.

قال بالمر: "تلتزم ناسا بمعيار يتطلب 4 أضعاف عوامل الأمان كحد أدنى للمواد القابلة للنفخ. وقد أثبتت اختباراتنا أنها ستتجاوز ذلك، حيث تصل إلى أكثر من 6 أضعاف عوامل الأمان"، ومن خلال مطابقة بيانات اختبار الزحف مع ضغط الانفجار النهائي، يمكن تحديد العمر الافتراضي للوحدة مع عامل أمان محدد.

اقرأ أيضًا| «سبيس إكس» تطور مركبة «دراجون» لإنزال محطة الفضاء الدولية 

قالت بالمر: "النتيجة الأساسية من أي اختبار من هذا النوع هي جمع أكبر قدر ممكن من البيانات.

وخلال الاختبار، عرضت الأجهزة الداخلية معلومات حاسمة حول الضغط، وتوقيت الأحداث الخاصة، وسلوك الهيكل الكلي.

رفضت بالمر مشاركة بعض الجوانب الخاصة من عملية صنع الهياكل القابلة للنفخ.

مجال الفرص

وقال دونج إن البيانات الأمنية الجديدة ستتيح لشركة لوكهيد مارتن اختبار تصاميم أكبر مما كان مخططًا له في الأصل.

قد تشمل هذه الوحدات وحدات تخزين للوقود السائل، أنفاق مضغوطة لربط الوحدات السكنية وهياكل أخرى لدعم الطواقم على القمر والمريخ. "هناك مجموعة واسعة من الفرص لنا لتطبيق هذه التقنية"، قال دونغ.

وأوضح أن الهياكل القابلة للنفخ الجديدة المخصصة للفضاء يمكن تصميمها وبناؤها واختبارها في أوقات أقصر بكثير من الهياكل المعدنية الكبيرة التي تتطلب أوقاتًا طويلة لاختبارات التأهيل. وصفت عقلية "اختبر كما تطير" و"عملية تطوير تتيح لنا التحرك بسرعة".

استغرق الأمر 3 أشهر لبناء وتحضير وحدة الهواء وغيرها من التصميمات القابلة للنفخ لاختبارها.