לוויין מפוצל

איור של מערכות לוויינים מבוזרות

לוויין מבוזר (מוכר באנגלית כ-Fractionated spacecraft או Disaggregated Spacecaft Architecture - ארכיטקטורת חלל מפורדת) הוא קונספט שפותח בארצות הברית, ובו במקום לוויין אחד, מחולקים תפקודיו השונים למספר לווייני משנה קטנים, המהווים מכלולים ייעודיים למשימות מוגדרות (לדוגמה - תקשורת, חישוב, אספקת כוח). בניגוד לצבירי לוויינים (Clusters), וקונסטלציות גדולות (דוגמת מערכות ניווט לווייניות), התפיסה של לוויינות מבוזרת שמה דגש רב על אחידות הפלטפורמות החלליות המרכיבות את הלוויין המבוזר. חלקיו של הלוויין המבוזר יכולים להיות רכיבים ייעודיים, זולים ותקניים המייצרים "שלם הגדול מסכום חלקיו" באמצעות סינרגיה בין החלקים.

מקור התפיסה

מקור התפיסה של לוויינות מבוזרת היא בסוכנות למחקרים מתקדמים של משרד ההגנה האמריקאי, DARPA. הסוכנות זיהתה מספר חולשות בלוויינים האמריקניים, הנובעות ממספר גורמים:המחיר הגבוה של לוויין צבאי, הזמן הרב העובר בין הזמנת הלוויין מהיצרן לבין השיגור ומתן השירות ללקוח, וחוסר היכולת לתקן תקלות בלוויין שהתגלו לאחר השיגור לחלל. הפגיעות של לווייני ארצות הברית להיבטים שונים של לוחמת חלל והתנגשויות בפסולת חלל היוותה זרז נוסף לפיתוח התפיסה של לוויינות מבוזרת.

על פי DARPA, חלק ניכר מהאתגרים הטכנולוגיים של תפיסת הלוויינים המפוצלים קשור לנושאי תקשורת וניהול מידע. אבני היסוד הטכנולוגיות שזוהו כמרכזיות ליישום הרעיון כוללות:

• רשת תקשורת בעלת יכולת הקמה עצמית
• טכנולוגיית תקשורת אלחוטית אמינה
• יכולת העברה אלחוטית של אנרגיה
• פעולת במתכונת של אשכול מחשבים
• מיחשוב מבוזר

שרידות

בלוויין מקובל, כאשר יש איחור בפיתוח המטע"ד (לדוגמה) נוצר עיכוב בשיגור המקרין על עיכוב בשימוש המבצעי בלוויין ובתוצריו. בלוויינים מפוצלים, ניתן לשגר מכלולים אחדים גם לפני שהמטעד, או מרכיב מסוים מהמטעד, מושלם, ולצרף אותו אל הרשת לאחר סיום בנייתו. במקרה של כישלון בשיגור, לא נפגע הלוויין כולו אלא רק החלק ממערך המכלולים. יש לזכור כי לוויין מפוצל אמור לטוס לחלל באמצעות סדרה של שיגורים. יתר על כן, גם תקלה חמורה במסלול, של אחד ממכלולי הלוויין המפוצל יכולה להפתר בקלות יחסית באמצעות שיגור מכלול חלופי. נוסף ליתרון הכלכלי בלוויין מפוצל, יש גם יתרון צבאי ומבצעי ברור - שרידות הלוויין למתקפה עולה, והיכולת לנטרלו לחלוטין פחותה מאשר ניטרול לוויין אחוד.

יישומים

לוויין מפוצל יכול להחליף מגוון של לוויינים אחודים למכלול של משימות. בין היישומים הנבחנים ללוויינים מפוצלים ניתן לציין תקשורת, חישה מרחוק (בתחום האור הנראה והמכ"ם), גילוי שיגורים וכן הדגמת טכנולוגיות ומחקר.

אחת המעבדות המובילות^{[דרוש מקור]} בעולם בנושא היא מעבדתו של פרופ' פיני גורפיל בטכניון הפועלת במסגרת פרויקט "גלילאו" של סוכנות החלל האירופית ובמימון מועצת המחקר האירופית (ERC).

קישורים חיצוניים

• העתיד שייך ללוויינים המבוזרים - מגזין "טכנולוגיות"
• הטכניון, ‏חוקרי הטכניון הקימו מעבדה יחידה בישראל לפיתוח טיסות של "להקות" לוויינים בחלל, באתר "הידען", 15 בדצמבר 2008
• אבי בליזובסקי, ‏מיליון וחצי יורו מהאיחוד האירופי למחקר חדשני בטכניון על שיגור לוויינים בחלקים, באתר "הידען", 21 ביוני 2011
• ההודעה הרשמית של PF7 על מימון הפרויקט בטכניון
• Technion plans first-ever satellite trio, 26 בינואר 2012