أكملت تجربة موجات الجاذبية الجوية (AWE) التابعة لناسا بنجاح اختبارًا حاسمًا لبيئة الفضاء. من المقرر إطلاق AWE إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) في نوفمبر 2023. وسوف يدرس موجات الجاذبية الجوية في الغلاف الجوي للأرض ويساعدنا على فهم العلاقة بين الطقس الأرضي والفضاء بشكل أفضل.


مخطط AWE لخصائص موجة الجاذبية العالمية في الغلاف المتوسط. المصدر: ناسا

وقال بيرت لامبورن، مدير مشروع AWE في مختبر ديناميكيات الفضاء (SDL) بجامعة ولاية يوتا: "إن AWE عبارة عن أداة علمية دقيقة وحساسة للغاية، وقد تم تصميمها ليتم تثبيتها على محطة الفضاء الدولية وتعمل في بيئة فضائية قاسية. وللتأكد من قدرة AWE على تحمل اختبار اضطراب الإطلاق والعمل كما تم تصميمه بعد دخول الفضاء، قامت SDL باختبار الأداة على الأرض".

تُظهر هذه الصورة التي تم التقاطها في مختبر ديناميكيات الفضاء بجامعة ولاية يوتا في 26 مايو 2023 تجربة الموجات الجوية التابعة لناسا، أو AWE، مع إزالة غلافها قبل الرحلة. مصدر الصورة: SDL/AllisonBills

تشمل اختبارات AWE البيئية ما يلي:

اختبار التداخل الكهرومغناطيسي/التوافق الكهرومغناطيسي (EMI/EMC) للتأكد من أن AWE لا تولد أو تنبعث إشارات كهرومغناطيسية قد تتداخل مع المعدات الهامة الأخرى في محطة الفضاء الدولية.

يتعرض AWE لمصادر ضوضاء مختلفة عالية المستوى للتأكد من أن أي تداخل من المحطة الفضائية لا يؤثر على ملاحظات AWE.

اختبارات للتحقق من المتانة والموثوقية والتفريغ الكهروستاتيكي وارتفاع الجهد.

يتم إجراء اختبار التحقق من الاهتزاز والقوة باستخدام طاولة هزازة لمحاكاة الظروف المتوقعة أثناء الإطلاق.

اختبار الفراغ الحراري لتوضيح أداء وتشغيل أدوات AWE في بيئة طيران محاكاة.

يتم إجراء معايرة الأجهزة في غرفة مفرغة لمحاكاة الظروف البيئية في المدار.

تتيح الاتصالات عبر الأقمار الصناعية إمكانية القيام بالخدمات المصرفية والملاحة والاتصال الهاتفي والترفيه والعديد من التطبيقات الأخرى، ولكن من الممكن أن تتعطل بسبب تأثيرات موجات الجاذبية الجوية والطقس الفضائي المعاكس. ويأمل العلماء أن تساعدهم المعرفة الجديدة المكتسبة من AWE على التنبؤ بشكل أكثر دقة بتأثير موجات الجاذبية الجوية والطقس الفضائي على الاتصالات، مع السماح أيضًا لمخططي المهام ومشغلي الأقمار الصناعية بتطوير خطط الطوارئ.

موجات الجاذبية الجوية (غالبًا ما تسمى موجات الجاذبية) هي تذبذبات في الوسائط السائلة مثل الغلاف الجوي للأرض والتي تكون نتيجة لمحاولة الجاذبية استعادة التوازن. ويمكن تصور هذه الموجات على أنها تموجات تتشكل على سطح البركة عندما يتم إلقاء حجر فيها. وفي الغلاف الجوي، غالبًا ما تنتج عن عوامل مثل التيارات الهوائية فوق سلاسل الجبال، أو الحمل الحراري الناتج عن التسخين في الغلاف الجوي السفلي، أو اضطرابات الكتلة الهوائية.

المبدأ الأساسي لموجات الجاذبية الجوية هو أنه عندما تتحرك كتلة هوائية عموديًا (لأعلى أو لأسفل)، تحاول قوى الطفو إعادتها إلى موضعها الأصلي. ومع ذلك، نظرًا لأن الحركة تذبذبية بطبيعتها، فإن الكتلة الهوائية تتجاوز هدفها وتتحرك في النهاية مرة أخرى، مما يؤدي إلى حركة تشبه الحركة الموجية. من المهم ملاحظة أنه لا ينبغي الخلط بين موجات الجاذبية وموجات الجاذبية.