مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
میلاد عظیمی؛ صمد مرادی
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، صفحه 1-14
چکیده
این مقاله به طراحی سیستم کنترل ترکیبی مانور و ارتعاشات یک فضاپیمای انعطافپذیر در مانور وضعیت با استفاده از عملگرهای تراستر-چرخ عکس العملی در ساختار هیبرید و وصله های پیزوالکتریک پرداخته است. مانور زاویه-بزرگ این فضاپیما در قالب دو ماموریت مجزا با استفاده از مدل توسعه یافته کنترلری مبتنی بر تئوری لیاپانوف و ارتعاشات باقی مانده با ...
بیشتر
این مقاله به طراحی سیستم کنترل ترکیبی مانور و ارتعاشات یک فضاپیمای انعطافپذیر در مانور وضعیت با استفاده از عملگرهای تراستر-چرخ عکس العملی در ساختار هیبرید و وصله های پیزوالکتریک پرداخته است. مانور زاویه-بزرگ این فضاپیما در قالب دو ماموریت مجزا با استفاده از مدل توسعه یافته کنترلری مبتنی بر تئوری لیاپانوف و ارتعاشات باقی مانده با به کارگیری تئوری فیدبک نرخ کرنش کنترل شده است. پایداری کلی سیستم شامل دینامیک چرخ عکس العملی و وصله های حسگر/عملگر پیزوالکتریک با استفاده از ورودی ناپیوسته کنترلی تولید شده توسط تراستر و مدولاتور پهنا-باند/پالس-فرکانس اثبات و ارتعاشات باقی مانده به حداقل رسیده است. ویژگی منحصر به فرد روش پیشنهادی در به کارگیری عملگرها، زمان سوئیچ عملکرد تراسترها و چرخ عکس العملی می باشد که مبتنی بر انرژی سیستم تنظیم شده است. شبیه سازی های انجام شده با به کارگیری تئوری کنترلی پیشنهادی و استفاده از عملگرهای هیبرید امکان انجام مانورهای با زاویه بزرگ و کاهش قابل ملاحظه ارتعاشات را نمایش می دهد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ فرشته ملک پور
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، صفحه 15-26
چکیده
این مقاله یک روش تخمین پارامتر از مدلهای زمان -پیوسته را برای یک سیستم پارامتر متغیر معرفی میکند.در روش خطی پارامتر متغیر که برای بیان سیستمهایی با ماتریسهای فضا-حالت تابع از پارامترهای زمان متغیر است، پایداری و عملکرد سیستم فیدبک تضمین و یک پتانسیل قابل توجه برای بهبود کارایی وجود دارد. دینامیک این نوع سیستم‌ها به یک پارامتر ...
بیشتر
این مقاله یک روش تخمین پارامتر از مدلهای زمان -پیوسته را برای یک سیستم پارامتر متغیر معرفی میکند.در روش خطی پارامتر متغیر که برای بیان سیستمهایی با ماتریسهای فضا-حالت تابع از پارامترهای زمان متغیر است، پایداری و عملکرد سیستم فیدبک تضمین و یک پتانسیل قابل توجه برای بهبود کارایی وجود دارد. دینامیک این نوع سیستم‌ها به یک پارامتر متغیر با زمان که در این پژوهش سرعت زاویهای چرخ عکسالعملی در نظر گرفته شده وابستهاست. مقادیر این پارامتر در طول یک بازه زمانی نامعلوم، اما با عملکرد سیستم قابل اندازهگیری است. با استفاده از تکنیک بهره جدول بندی، پایداری سیستم پارامتر متغیر بررسی و پارامتر جدولبندی برای یک عملکرد از تخمین فاکتورهای موثرکنترلی انتخاب میشود.شرایط کافی استخراج شده به شرایط نامساوی ماتریسی خطی تبدیل میشوند که میتوانند با الگوریتم محدب حل شوند. با حل این شرایط کنترلکننده، بهره جدولبندی شده بدست می آید تا پایداری و عملکرد سیستم پارامتر متغیر را تضمین کند. نتایج شبیه‌سازی عددی موفقیت آمیز بودن روش پیشنهادی را نشان میدهند.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
ارتباطات
محمد فتحی؛ جواد رنجبر
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، صفحه 27-42
چکیده
در شرایط اورژانسی که امکان استفاده از بسترهای مخابراتی زمینی یا فضایی وجود ندارد و یا در شرایطی که نیاز به برقراری ارتباطی مخابراتی در مناطقی دورافتاده که فاقد بسترهای مورد نیاز مخابراتی هستند وجود دارد، به طور معمول از فناوری بالن‌های مقید برای تبادل اطلاعات استفاده می‌گردد. فناوری بالن‌های مقید علی‌رغم تمام مزایایشان، دارای ...
بیشتر
در شرایط اورژانسی که امکان استفاده از بسترهای مخابراتی زمینی یا فضایی وجود ندارد و یا در شرایطی که نیاز به برقراری ارتباطی مخابراتی در مناطقی دورافتاده که فاقد بسترهای مورد نیاز مخابراتی هستند وجود دارد، به طور معمول از فناوری بالن‌های مقید برای تبادل اطلاعات استفاده می‌گردد. فناوری بالن‌های مقید علی‌رغم تمام مزایایشان، دارای عیب قابلیت پوششدهی منطقهای کوچک هستند. در این مقاله، به منظور بهرهگیری همزمان از مزایای بالن‌های مقید و پوششدهی یک منطقهی وسیع، استفاده از یک بالن مجهز به مکانیزم نشانهروی آنتن پیشنهاد شده و به مدلسازی سینماتیکی و دینامیکی مکانیزم پیشنهادی پرداخته شده است. در این کار مدل سینماتیکی استخراج شده توسط نرمافزار RoboAnalyzer و همچنین تولباکس Robotics از نرمافزار MATLAB مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است. مکانیزیم مدلسازی شده قابلیت دوران در دو جهت قوسافقی و قوسعمودی را برای آنتن فراهم میآورد و بدین ترتیب ناحیه تحت پوشش آنتن را به طور چشمگیری افزایش میدهد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
حامد علیصادقی؛ آزاده خدیوی؛ احسان ذبیحیان
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، صفحه 43-59
چکیده
جریان گازهای خروجی از پیشرانه‌های فضایی در برخورد با اجزای فضاپیما، می‌تواند اثرات مخربی از جمله، نیرو و گشتاور اغتشاشی، شار گرمایی و رسوب ذرات بر روی سطوح حساس، برجای بگذارد. هدف از این مقاله، استفاده از روش شبیه‌سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC)، جهت تحلیل جریان خروجی از پیشرانه‌‌ها و بررسی تاثیرات آن می‌باشد. در این مقاله، از کد سه‌بعدی ...
بیشتر
جریان گازهای خروجی از پیشرانه‌های فضایی در برخورد با اجزای فضاپیما، می‌تواند اثرات مخربی از جمله، نیرو و گشتاور اغتشاشی، شار گرمایی و رسوب ذرات بر روی سطوح حساس، برجای بگذارد. هدف از این مقاله، استفاده از روش شبیه‌سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC)، جهت تحلیل جریان خروجی از پیشرانه‌‌ها و بررسی تاثیرات آن می‌باشد. در این مقاله، از کد سه‌بعدی ارتقاءیافتهی برد (Bird) با شبکهبندی بیسازمان استفاده شده است. این کد توسط جریان جت صوتی نیتروژن برخوردکننده به صفحهی تخت، اعتبارسنجی شده است. نتایج حاصل نشان میدهد که کد محاسباتی توسعهیافته، از صحت و دقت لازم برخوردار است. همچنین در این تحقیق ماهوارهای به صورت نمونه مدلسازی شده، اثرات گازهای خروجی از پیشرانه تک سوختی هیدرازین بر اجزای آن مشخص شده و همچنین تاثیرات جابجایی جزیی محل پیشرانه‌‌ها بر نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که جابجایی 20 درصدی محل پیشرانه‌‌ها می‌تواند نیروها و گشتاورهای اغتشاشی را تا 15درصد مقدار اولیه تغییر دهد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
بررسی تشعشعات فضایی
مجید مختاری؛ حمیده دانشور؛ مرتضی بهمنی نژاد؛ شهریار ملکی؛ آرمین مسیبی؛ امیر تراب پور اصفهانی؛ ایمان آریانیان
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، صفحه 61-72
چکیده
ساندویچ‌پنل‌ها به علت استحکام ویژه‌ی بالا، در صنایع مختلفی کاربرد دارند. از آن جمله استفاده در سازه‌های فوق سبک هوافضایی است. در این مقاله به بررسی تجربی تاثیر حفاظتی ساختارهای ساندویچی مورد استفاده در سازه‌های فضایی فوق سبک در برابر پرتوهای گاما پرداخته شده است. هشت ساختار از پرکاربردترین سازه‌هایی که در ساختارهای فضایی مانند ...
بیشتر
ساندویچ‌پنل‌ها به علت استحکام ویژه‌ی بالا، در صنایع مختلفی کاربرد دارند. از آن جمله استفاده در سازه‌های فوق سبک هوافضایی است. در این مقاله به بررسی تجربی تاثیر حفاظتی ساختارهای ساندویچی مورد استفاده در سازه‌های فضایی فوق سبک در برابر پرتوهای گاما پرداخته شده است. هشت ساختار از پرکاربردترین سازه‌هایی که در ساختارهای فضایی مانند آنتنهای مخابراتی و بدنههای ماهواره‌ها استفاده میشود، در معرض تشعشع چشمههای رادیوایزوتوپی پرتوهای گاما (امرسیوم، باریم و سزیوم) با انرژیهای keV 60، keV 80، keV 385 و keV 662 قرار داده شده و نتایج آن با هم مقایسه شده است. جنس رویه (آلومینیومی و کربنی)، ضخامتهای رویهها و ابعاد سلول لانه زنبوری از مهمترین پارامترهای ارزیابی هستند. در این مقاله با استفاده از پارامتر «حفاظت ویژه» ساختارهای مختلف تست شده مقایسه شدهاند و بهترین ساختار از دیدگاه حفاظتی شناسایی و گزارش شده است.
مقالة تحلیلی
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
محسن سرگلزایی؛ حمید فاضلی؛ محمدرضا سلطانی
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، صفحه 73-83
چکیده
در طراحی کپسول‌های بازگشتی به دلیل عدم وجود سطوح کنترلی قابل توجه، همواره به مقوله پایداری استاتیکی و دینامیکی توجه شایانی میشود. در این مقاله سعی شده است تا نتایج تجربی کسب شده برای تعیین این ضرایب به کمک روش نوسان اجباری پیچش در سرعت مافوق‌صوت مورد بررسی قرار گیرد. در این بررسی تجربی اهمیت پارامترهای عدد ماخ جریان آزاد، زاویه ...
بیشتر
در طراحی کپسول‌های بازگشتی به دلیل عدم وجود سطوح کنترلی قابل توجه، همواره به مقوله پایداری استاتیکی و دینامیکی توجه شایانی میشود. در این مقاله سعی شده است تا نتایج تجربی کسب شده برای تعیین این ضرایب به کمک روش نوسان اجباری پیچش در سرعت مافوق‌صوت مورد بررسی قرار گیرد. در این بررسی تجربی اهمیت پارامترهای عدد ماخ جریان آزاد، زاویه حمله میانگین و فرکانس نوسان پیچش در ضرایب پایداری دینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. براساس نتایج در عدد ماخ 8/1 احتمالاً کپسول بازگشتی از لحاظ دینامیکی شروع به ناپایداری میکند. یکی از روشها برای عبور از این مشکل دادن زاویه حمله میانگین به کپسول است. این تغییر زاویه حمله میانگین، مشابه نتایج ارائه شده برای زاویه میانگین پنج درجه، منجر به پایداری دینامیکی خواهد شد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
فیزیولوژی و پزشکی فضایی (اختر-زیست‌شناسی)
نرجس رحمانیان؛ آزاده حکمت؛ زهرا حاج ابراهیمی
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، صفحه 85-97
چکیده
آتروفی عضلانی از جمله مشکلاتی است که فضانوردان پس از بازگشت به زمین با آن مواجه هستند. پروتئین میوستاتین به عنوان یک مهار کننده رشد عضلات شناخته شده است. هدف این مطالعه بررسی تاثیر شرایط میکروگراویتی شبیه سازی شده بر بقای سلول‌های میوتوب موش (C2C12) و بیان ژن میوستاتین بود. مطالعات مورفولوژیک و آزمون MTT تاثیر اندک 48 ساعت قرارگیری در ...
بیشتر
آتروفی عضلانی از جمله مشکلاتی است که فضانوردان پس از بازگشت به زمین با آن مواجه هستند. پروتئین میوستاتین به عنوان یک مهار کننده رشد عضلات شناخته شده است. هدف این مطالعه بررسی تاثیر شرایط میکروگراویتی شبیه سازی شده بر بقای سلول‌های میوتوب موش (C2C12) و بیان ژن میوستاتین بود. مطالعات مورفولوژیک و آزمون MTT تاثیر اندک 48 ساعت قرارگیری در شرایط میکروگراویتی بر رشد سلولی و 40% کاهش رشد سلولی (p<0.05) پس از 72 ساعت را نشان داد. نتایج حاصل از رنگ آمیزی و الگوی قطعهقطعه شدن DNA افزایش آپاپتوز سلولها را پس از 72 ساعت قرارگیری در شرایط میکروگراویتی نشان داد. بیان ژن میوستاتین پس از 48 ساعت کاهش (p<0.0001) و پس از 72 ساعت افزایش (P<0.001) یافت. بنابراین مهار بیان میوستاتین در سلول‌های میوتوب می‌تواند یک اقدام موثر در کاهش عوارض مخرب آتروفی عضله اسکلتی در شرایط میکروگراویتی در فضانوردان باشد. نتایج حاصل از این مطالعه می‌تواند به فضانوردان جهت کاهش اثرات منفی شرایط میکروگراویتی کمک کند.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
تجارت،مدیریت و حقوق فضایی
حمید کاظمی؛ سمانه الهیان
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، صفحه 99-109
چکیده
مدیریت ترافیک فضایی، راهی برای توسعه پایدار و طولانی مدت از فضای ماورای جو با رویکرد کاهش برخورد اجسام است. در این مقاله ارزیابی ریسک برخورد ماهواره‌ها با استفاده از روش احتمال برخورد انجام میشود. از میان روش‌های مختلف تعیین احتمال برخورد، روش پاترا (2005) و روش چان برای تعیین احتمال برخورد ماهواره نور با سایر اجسام فضایی استفاده ...
بیشتر
مدیریت ترافیک فضایی، راهی برای توسعه پایدار و طولانی مدت از فضای ماورای جو با رویکرد کاهش برخورد اجسام است. در این مقاله ارزیابی ریسک برخورد ماهواره‌ها با استفاده از روش احتمال برخورد انجام میشود. از میان روش‌های مختلف تعیین احتمال برخورد، روش پاترا (2005) و روش چان برای تعیین احتمال برخورد ماهواره نور با سایر اجسام فضایی استفاده شده است. نرمافزارهای مختلفی برای شبیه‌سازی حرکت و محاسبه احتمال برخورد اجسام در فضا توسعه داده شدهاند. با توجه به معیارهایی که در متن اصلی شرح داده شده است، از ابزار Advanced Conjunction Analysis نرمافزار STK برای تحلیل ریسک برخورد ماهخواره ملی نور با سایر اجسام فضایی استفاده میشود. در این نرمافزار با استفاده از داده دو سطری اجسام فضایی و انتخاب مدل انتشار مداری، موقعیت هر جسم در فضا مشخص میشود. سپس با یکی از روش‌های تخمین احتمال، احتمال برخورد تعیین میشود. براساس احتمال به دست آمده میتوان در خصوص لزوم مانور ماهواره در زمان مناسب تصمیمگیری نمود.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
فاطمه اصدق پور؛ فاطمه صادقی کیا؛ محمد علی فارسی
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، صفحه 111-122
چکیده
در محیط فضا، نوسانات حرارتی از مهم ترین تهدیدات برای اجزای خارجی سامانه های فضایی، مانند آنتن، محسوب میشود. میزان نوسانات حرارتی تابع مدار فضاپیما و جنس اجزای سامانه است و سبب انبساط و انقباض و اعوجاج سطوح آنتن شده و در عملکرد آن اختلال ایجاد میکنند. در این مقاله، اثرات انبساط و انقباض حرارتی در یک مأموریت مداری LEO بر مشخصات تشعشعی ...
بیشتر
در محیط فضا، نوسانات حرارتی از مهم ترین تهدیدات برای اجزای خارجی سامانه های فضایی، مانند آنتن، محسوب میشود. میزان نوسانات حرارتی تابع مدار فضاپیما و جنس اجزای سامانه است و سبب انبساط و انقباض و اعوجاج سطوح آنتن شده و در عملکرد آن اختلال ایجاد میکنند. در این مقاله، اثرات انبساط و انقباض حرارتی در یک مأموریت مداری LEO بر مشخصات تشعشعی دو آنتن انعکاسی باند X ، که یکی از آنتنها پهن باند و دیگری باند باریک هستند، بررسی شده و مشخصات تشعشعی آنها با استفاده از نرمافزار شبیه ساز تمامموج استخراج میشود. مقایسه مشخصات تشعشعی این دو آنتن، با مشخصات تشعشعی آنتنهای نمونه معادل در دمای محیط، نشان میدهد که آنتنهای باند باریک آسیبپذیری بسیار بالایی نسبت به نوسانات حرارتی دارند و بنابراین، لازم است جنس آنتنها از موادی انتخاب شوند که ضریب انبساط حرارتی آنها بسیار کوچک است. بهعلاوه، انتخاب روش حفاظتی مناسب، برای حفظ عملکرد مطلوب آنتن، از ضروریترین فعالیتها در ساخت آنتنهای فضایی است.
