تخطو المملكة المتحدة خطوة رائدة نحو مستقبل يمكن فيه إصلاح الأقمار الصناعية وإعادة تزويدها بالوقود وحتى تصنيعها في المدار بدل التخلص منها عند تعطلها، ويأتي هذا التطور ضمن مشروع مبتكر هو الأول من نوعه في البلاد، يهدف لابتكار تقنية لحام روبوتية قابلة للعمل في الفضاء.
مشروع ISPARK: منصة لحام فضائية ذكية
يقود جامعة ليستر بالتعاون مع شركة TWI Ltd المتخصصة باللحام، مشروعًا طموحًا يحمل اسم:
ISPARK – Intelligent SPace Arc-welding Robotic Kit
وقد حصل المشروع على تمويل قدره 560 ألف جنيه إسترليني، منها 485 ألفًا من برنامج الابتكار الفضائي الوطني (NSIP) التابع لوكالة الفضاء البريطانية.
هدف المشروع
تطوير ذراع لحام روبوتية يمكن تركيبها على أي روبوت فضائي لتنفيذ:
إصلاح هياكل الأقمار الصناعية
لحام الوصلات في المدار
تصنيع أجزاء فضائية بطريقة مباشرة
مع القدرة على العمل وسط أصعب الظروف:
الفراغ التام
انعدام الجاذبية
التذبذبات الحرارية الشديدة
الإشعاع الفضائي
لماذا الحاجة إلى لحام في الفضاء؟
حتى اليوم، يجب تصميم الأقمار والهياكل الفضائية بطريقة تسمح بإطلاقها داخل الصاروخ ثم تحملها للاهتزازات القصوى أثناء الإقلاع.
لكن اللحام في الفضاء يغيّر قواعد اللعبة لأنه:
يسمح ببناء هياكل أكبر لا يمكن إطلاقها دفعة واحدة
يتيح إصلاح الأعطال بدل التخلص من القمر الصناعي
يخفض التكلفة ويطيل العمر التشغيلي للمهمات
إلا أن تنفيذ اللحام في الفضاء صعب للغاية بسبب المخاطر والبيئة القاسية التي تجعل تنفيذ المهمة يدويا شبه مستحيل على رواد الفضاء.
السر: نموذج “التوأم الرقمي”
سيسمح نموذج Digital Twin بمحاكاة الظروف الفضائية على الأرض:
الفراغ
الإشعاع
الاختلافات الحرارية
انعدام الجاذبية
وسيتم اختبار كل عملية لحام في المختبر بمقارنتها مع النموذج الرقمي، لضمان أن النظام قادر على العمل في المدار قبل إطلاقه.
تصريحات الخبراء
الدكتور دانيال زو هاو – الباحث الرئيسي: “نجمع بين خبرة ليستر في الذكاء الاصطناعي والروبوتات الفضائية مع خبرة TWI العالمية في اللحام. هذه التقنية قد تغيّر طريقة بناء الهياكل وصيانتها في المدار.”
البروفيسور ديرك شيفر – جامعة ليستر: “تطوير أول تقنية بريطانية للحام الروبوتي في الفضاء إنجاز علمي وهندسي يدعم اقتصادًا فضائيًا أكثر استدامة ومسؤولية.”
التقنية ستتيح مستقبلا بناء:
تلسكوبات ضخمة
محطات فضائية جديدة
بنى تحتية مدارية واسعة
سباق عالمي نحو لحام الفضاء
المملكة المتحدة ليست وحدها في هذا السباق؛ هناك جهود عالمية مماثلة:
ThinkOrbital – الولايات المتحدة
طورت أول نظام لحام ذاتي مستقل في الفضاء ونجحت بتجارب أولية.
جامعة تكساس – الولايات المتحدة
تعمل على بيئة محاكاة لسطح القمر لاختبار تقنيات لحام متعددة:
اللحام بالقوس الكهربائي
الليزر
حزم الإلكترونات
هذه المشاريع تمهّد لواقع جديد تتحول فيه المهمات الفضائية من “استخدم ثم تخلّص” إلى نظام مستدام طويل الأمد.
قد تكون اللحظات الأولى لحام روبوتي في المدار بداية ثورة هندسية ستعيد تعريف البنية التحتية الفضائية. تقنية ISPARK تمثل خطوة أساسية نحو مستقبل تُبنى فيه المنشآت العملاقة وتُصلح الأقمار في الفضاء، مما يفتح الطريق نحو اقتصاد فضائي أكثر استدامة وكفاءة.
