ناسا تختبر هوائي تيتانيوم مطبوع ثلاثي الأبعاد في الفضاء

الولايات المتحدة - وكالة أنباء إخباري

ناسا تختبر هوائي تيتانيوم مطبوع ثلاثي الأبعاد في الفضاء

في خطوة تعكس التزامها بالابتكار في استكشاف الفضاء، نجحت وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) مؤخرًا في اختبار نموذج أولي لهوائي مصنوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد من مادة التيتانيوم، وذلك في بيئة الفضاء الحقيقية. هذا الإنجاز، الذي تم على متن مركبة الفضاء التجارية "ميركوري ون" التابعة لشركة "بروتيوس سبيس"، يمثل تقدمًا كبيرًا في مجال التصنيع المضاف (الطباعة ثلاثية الأبعاد) وتطبيقاته في قطاع الفضاء، مما قد يمهد الطريق لبعثات فضائية أكثر كفاءة واستدامة، خاصة تلك التي تستهدف استكشافات طويلة الأمد بعيدًا عن الأرض.

تُعرف تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بقدرتها على تقليل النفايات بكفاءة وإنتاج أدوات ومكونات مصممة خصيصًا حسب الطلب. وعلى مدار سنوات، كانت ناسا تجري اختبارات مكثفة لهذه التقنية على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) بهدف دراسة كيفية تعزيز الاستقلالية الذاتية لرواد الفضاء. تكتسب هذه القدرة أهمية قصوى في المهام التي تبعد عن الأرض بمسافات شاسعة، حيث تكون فرص إعادة الإمداد محدودة للغاية.

مع تجربتها الأخيرة، والتي حملت اسم "كانستر التكيفي القابل للطي التابع لمختبر الدفع النفاث" (JACC)، أظهرت ناسا تطبيقًا جديدًا ومثيرًا للاهتمام لهذه التقنية: طباعة هوائيات فضائية. تم نشر الهوائي، الذي يشبه الزنبرك، في 3 فبراير 2026، على متن مركبة "ميركوري ون" الفضائية، وهي قمر صناعي تجاري صغير يُعد الأول من نوعه الذي تم تطويره بالكامل باستخدام الذكاء الاصطناعي. التقطت كاميرا مثبتة على متن المركبة لقطات فيديو توثق لحظة خروج الهوائي الزنبركي من حاويته أثناء مرور المركبة فوق المحيط الهادئ في مدار أرضي منخفض (LEO).

يُعد JACC أحد نموذجين تقنيين تجريبيين تم تصميمهما بواسطة مختبر الدفع النفاث التابع لناسا، ويهدف إلى تقليل الحجم المطلوب مع ضمان نشر الهوائيات بدقة على الأقمار الصناعية المستقبلية. تم إطلاق مركبة "ميركوري ون" ضمن مهمة "ترانسبورتر-15" التابعة لشركة سبيس إكس في 28 نوفمبر 2025، وذلك من قاعدة فاندنبرغ للقوات الفضائية في كاليفورنيا. تم تصميم الهوائي ليحاكي الهوائيات الاتصالية الشائعة الاستخدام على الأقمار الصناعية، وتمت طباعته من مادة التيتانيوم.

ما يميز هذا التصميم هو دمجه لعدة أجزاء كانت تتطلب تجميعًا منفصلاً في السابق – مثل المفصل، واللوحة، والزنبرك الضاغط، وزنبركين لوي – في مكون واحد متكامل. هذا الابتكار يقلل من عدد الأجزاء المستخدمة بمعامل ثلاثة مقارنة بالهياكل المماثلة، كما يساهم في خفض وزن الهوائي وحجمه بشكل كبير. يزن الهوائي المطبوع بالكامل 498 جرامًا فقط (حوالي 1 رطل) ويبلغ قياسه 10 سم (4 بوصات). أما بالنسبة لأبعاد الزنبرك، فيمتد من ارتفاع مضغوط يبلغ 3 سم (1 بوصة) إلى 15 سم (6 بوصات) عند نشره بالكامل.

يؤكد الاختبار الناجح لـ JACC على أن الآليات المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد يمكن تصنيعها بسرعة أكبر، وبتكلفة أقل، وبسهولة أكبر مقارنة بالطرق التقليدية المستخدمة في إنتاج المعدات الفضائية. هذه المزايا حاسمة بشكل خاص للمهام طويلة الأمد التي تتجاوز المدار الأرضي المنخفض، بما في ذلك برنامج "أرتميس" التابع لناسا وخطط بناء المستوطنات البشرية في المنطقة القطبية الجنوبية للقمر. إن القدرة على تصنيع مكونات معقدة وموثوقة في الموقع أو بالقرب منه يمكن أن تقلل بشكل كبير من كتلة الإطلاق المطلوبة وتزيد من مرونة المهام.

بالإضافة إلى JACC، تم اختبار حمولة ثانية تُعرف باسم "الهوائي القابل للنشر متعدد الترددات الصلب غير المقيد لعلوم الأرض" (SUM). هذا الهوائي هو عاكس عالي التردد (يصل إلى 240 جيجاهرتز) مصمم خصيصًا لتطبيقات علوم الأرض. وتشكل كلتا الحموتين، JACC و SUM، جزءًا من نظام "الصندوق المزود بالأدوات القابلة للنشر اللاخطية والمُحفزة والدقيقة والقابلة للتكرار" (PANDORASBox)، وكلاهما من اختراعات واختبارات مختبر الدفع النفاث التابع لناسا. تم إنتاج هذه الحمولة منخفضة الميزانية في غضون عام واحد، بينما استغرق تطوير قمر "ميركوري ون" الصناعي من مرحلة التصميم الأولي إلى شهادة الطيران حوالي تسعة أشهر فقط.

لذلك، بالإضافة إلى إثبات تطبيق محتمل آخر للطباعة ثلاثية الأبعاد في الفضاء، سلط هذا الاختبار الضوء أيضًا على التقدم المحرز في مجال تطوير الأقمار الصناعية المخصصة للحمولات بسرعة. إن دمج التصنيع المضاف مع تقنيات الذكاء الاصطناعي في تصميم الأقمار الصناعية يمثل تحولًا نموذجيًا في كيفية بناء المركبات الفضائية، مما يفتح الباب أمام استكشافات أعمق وأكثر طموحًا في المستقبل.

وكالة أنباء إخباري