New-Tech Magazine | Nov 2016

מקורותהאנרגיהשל לוויינים וחלליות

דוד לוגסי , יקיר אהרוני ופרופסור יעקב גוון מחלקה לחשמל, SCE אלקטרוניקה ותקשורת מכללת סמי שמעון להנדסה

הארץ. (כמו כן תאי השמש מכוונים לשמש). כאשר הלוויין במסלול הרצוי הוא צריך מערכת בקרת מיקום כדי לבצע תיקוני מסלול: הלוויינים מושפעים מחיכוך עם האטמוספרה (שהיא דלילה מאוד בגובה הזה), כך שכדי שיישארו זמן רב במסלול הם צריכים מערכת דחיפה שתפעל מדי פעם ותבצע תיקונים קטנים. לוויינים צריכים לפעמים לעבור ממסלול אחד למסלול אחר מפעם לפעם, וגם זה דורש כוח הנעה. כאשר לווין מאבד את יכולתו להסדיר את מסלולו, זמן השימוש בו נגמר. מערכות ההנעה הללו יוצרות דחף קטן והן שונות מאוד מההנעה בזמן השיגור. אנרגיה נוספת שנדרשת, היא להפעלת המכשור בלוויינים וחללית, מכשירי המדידה, התקשורת ועוד. מקורות אנרגיה ללוויינים וחלליות המקור הראשוני לאנרגיה עבור פעילות לווין בחלל הוא סוללות, אולם סוללות הן מוגבלות ביותר בזמני הפעולה שלהן, בעיקר

מהירות גבוהה בכיוון ניצב לפני כדור הארץ כך שהלוויין ייכנס למסלול שתוכנן עבורו. האתרים העיקריים לשיגורי לוויינים בעיקר Canaveral ) הם: GEO גיאוסטציונרים ( , בגיניה Kourou בפלורידה ארה"ב cape , Tansgashima בסין Xicahng הצרפתית, ברוסיה. Baikonur ביפן ו- הכנת לוויין לשיגור היא פעולה מורכבת ומסובכת הצריכה עבודה ממושכת וצוות מיומן. בזמן השיגור, הרקטות של כלי השיגור מרימות את הכלי יחד עם הלוויין אל החלל, שם הוא סובב את כדור הארץ במסלול זמני נמוך. אחר כך, הרקטות הכבויות וכלי השיגור נפרדיםמהלוויין עצמו ומנוע דחיפה מיוחד הצמוד ללווין עצמו דוחף את הלוויין למסלול מעבר אליפטי. משם, באמצעות מנוע עזר נוסף, הלוויין נע כאשר .GEO ומגיע אל מסלולו הקבוע ב- הלוויין מגיע אל מיקומו המיועד בחלל, מופעל מנוע שמטרתו לכוון את הלוויין בכיוון הנכון כלפי כדור הארץ והאנטנות שלו נשלפות וממוקמות על מנת שהוא יוכל להתחיל לקלוט ולשדר בחזרה אל כדור

מקורות האנרגיה הדרושות לשילוח לוויינים וחלליות חלליות ולוויינים צריכות כמה מקורות אנרגיה שונים. האנרגיה העיקרית הנדרשת כדי לשגר את הלוויין או החללית. את רוב המהירות החללית מקבלת מהטיל שמשגר אותה. הלוויין משוגר באמצעות כלי שיגור המביא אותו אל החלל ולמסלול שלו. כלי השיגור מצויד ברקטות המניעות אותו. בדרך כלל, המשגר מורכב ממספר שלבים על מנת להשאיר את היחס בין הדלק למסה במהלך השיגור, ולאפשר את האצת הטיל למהירות הנדרשת. כאשר הדלק אוזל בשלב שפועל באותו הרגע, השלב ניתק מגוף המשגר ונופל לכדור הארץ. בעתיד מעוניינים שהשלב ייאסף בחזרה על מנת לעשות בו שימוש חוזר כמו, (המאיצים של מעבורות SRB לדוגמה, ה- החלל) (כיום חלק מן השלב נשרף בשכבות האטמוספרה והרוב נופל לאוקיינוס). כאשר מדובר בגוף שבא להקיף את כל הארץ (כמו לוויין, למשל) ולא להישאר בתת מסלול אז השלב האחרון של המשגר נועד להעניק לגוף

New-Tech Magazine l 74