آزمایش اولین موتور پروتونی ناسا
سازمان فضایی ناسا دوره آزمایشی اولین پیشرانه پروتونی با قابلیت تامین نیروی پیشران سفینه تا مرز منظومه شمسی را آغاز کرد.
پیشرانه پروتونی ناسا از 10 یا 20 سیم آلومینیوم با بار الکتریکی و با قطر یک میلیمتر و طول حداکثر 20 کیلومتر تشکیل شده است که در مجموع با دفع پروتون های موجود در بادهای خورشیدی نیروی پیشران سفینه را تامین می کند.
دانشمندان ناسا معتقدند که به کمک موتور پروتونی می توان تا 10 سال به لبه منظومه شمسی دست یافت. شایان ذکر است که کاوشگر وایوجر این مسافت را در 35 سال طی کرد.
موتور پروتونی ناسا به طور خلاصه فناوری Herts یا پیشرانه پرسرعت هیلیپوز الکترواستایک نامیده می شود که با چرخش سیم های آلومینیومی در حین حرکت نیروی پیشران قابل توجهی تولید می کند.
پروفسور بروس ویگمان، مهندس و طراح موتور پروتونی ناسا عنوان کرد: خورشید با تولید بادهای قدرتمند با سرعت 400 تا 700 کیلومتر در ثانیه، منبع مناسبی برای تولید انرژی پیشران بدون مصرف انرژی است. در واقع موتور پروتونی با دفع پروتون های موجود در بادهای خورشیدی نیروی پیشران سفینه را تامین می کند.
وی در ادامه افزود: مراحل اولیه آزمایش موتور پروتونی ناسا آغاز شده که طبق محاسبات انجام شده این دوره حداقل دو سال طول خواهد کشید.
"ریزفضاپیماها در راه آلفا قنظورس"
از دیرباز فضا انسان را شگفت زده کرده است اما تعداد اندکی جسارت پایه گذاری برنامههای فضای میانستارهای را داشتهاند. اکنون ائتلافی از کارآفرینان و دانشمندان با هدف طراحی ناوگانی فضایی با انرژی لیزر دور هم جمع شدهاند تا تعدادی از ریزفضاپیماها را به سوی نزدیکترین منظومهی نزدیک به منظومهی شمسی، آلفا قنطورس، بفرستند. گفته میشود با استفاده از بهروزترین فناوریها این سفر فقط ۲۰ سال طول خواهد کشید. و این تنها زمانی ممکن خواهد شد که این فضاپیماها مسافت ۴/۳۷ سال نوری تا آلفا قنطورس را در سرعت حدود ۲۰ درصد سرعت نور طی کنند.
یوری میلنر، میلیارد روسی صنعت اینترنت و سرمایهگذار این پروژه در کنفرانس خبری در نیویورک گفت: «برای نخستین بار در تاریخ بشریت، ما میتوانیم کاری بیش از رصد صرف ستارهها انجام دهیم. ما میتوانیم به آنها برسیم.»
پروژهی استارشات بر اساس ایدهی بادبانهای خورشیدی شکل گرفته است که چندین دهه در مورد آن بحث و تحقیق شده بود. بر اساس این نظریه، یک بادبان خورشیدی سبکوزن میتواند تکانهی مورد نیاز خود را از فوتونهای خورشید حاصل کند و بدون سوخت در فضا حرکت کند.
اعضای پروژهی بر این باورند که تابش متمرکز لیزرهایی که از زمین شلیک میشوند میتواند سریعاً باعث ایجاد شتاب قابل توجهی در وسیلهای به اندازهی یک گوشی آیفون شود. البته این وسیله به ریزچیپهای الکترونیکی مجهز است و بادبانی کوچک هم دارد. انرژیای که از لیزرهای زمینی به این وسیله منتقل میشود بسیار بیشتر از انرژی حاصل از خورشید خواهد بود؛ برای مقایسه: ۹ سال طول کشید تا فضاپیمای «نیوهورایزن» با سوخت پلوتونیم خود به سیارهی کوتولهی پلوتو برسد اما ریزفضاپیمایی که در پروژهی استارشات پیشبینی شده فقط در عرض سه روز از کنار پلوتو عبور خواهد کرد و از منظومهی شمسی خارج خواهد شد.
بودجهی اولیهی این پروژه حدود ۱۰۰ میلیون دلار است که فقط تحقیقات و توسعه پروژههای مانند طراحی فضاپیما را پوشش میدهد. اما هدف نهایی گروه استارشات عملیاتی کردن این پروژه بینالمللی برای فرستاندن نخستین ناوگان ریزفضاپیماها به فضا است.
طرفداران این پروژه خوشبین هستند؛ بهخصوص آنکه این روزها بسیار صحبت از فناوری ریزالکترونیکها و فوتونیکهاست. آوی لیوب، فیزیکدان دانشگاه هاروارد و از مشاوران شرکت برکترو میگوید: « این پروژهای بلندپروازانه است. اما بر اساس علم فیزیک ما هیچ مانعی پیش روی طراحی و اجرای آن نداریم. در واقع، موفقیت این پروژه بستگی به ما دارد.»
فایل پیوست 6645
تصویری از نشست خبری پروژه استارشات، نیویورک/۲۴ فرودین
در مأموریت استارشات، ریزفضاپیماها سوار بر راکتی به فضا پرتاب و در مدار زمین رها خواهند شد. پس از آن بادبانهای خود را باز میکنند و آرایهای از لیزرهای قدرتمند به سوی آنها شلیک میشود و روزانه یک یا دو تا از آنها را به حرکت درمیآورد. هر یک از این فضاپیماها به سنسورهایی مجهزند که امکان مطالعهی سیارات و سیارکهایی که از کنارشان عبور میکنند را فراهم میکند. دادههای جمعآوری شده نیز با لیزرکوچک نصب شده روی فضاپیماها به زمین مخابره میشوند.
اما در این میان سوال مهمی وجود دارد: اسکات پیس، سرپرست موسسه سیاست فضا از دانشگاه جورج واشنگتن میگوید:«حتی اگر فرض هم کنیم که از میان لشکر ریزفضاپیماها تعدادی با موفقیت به منظومهی آلفا قنطورس برسند و دادهها را به زمین مخابره کنند، چقدر به دانش دانشمندان کمک خواهد کرد؟ آن هم در مقایسه با نسل جدید تلسکوپهای فضایی که به زودی در فضا قرار خواهند گرفت. اگر من واقعاً قصد کار علمی داشتم و پول هم به اندازهی کافی داشتم، آن را صرف ساخت یک تلسکوپ فراخورشیدی میکردم.»
با این وجود پروژه استارشات برکترو Breakthrough Starshot موفق شده حمایت چهرههای شاخصی از جمله مارک زاکربرگ، موسس فیسبوک و استیون هاوکینگ، فیزیکدان مشهور بریتانیایی را جلب کند. استیون هاوکینگ که خود در نشست خبری در نیویورک حضور داشت گفت: « آنچه که سبب انسان بودن ما میشود عبورکردن مان از محدودیتهاست. چگونه از این محدودیتها فراتر رویم؟ با ذهن و ابزارهایمان.»
رهبری پروژهی استارشات را پیت وردن، سرپرست بازنشستهی سازمان تحقیقات ایمز ناسا به عهده دارد. وردن در نشست خبری گفت که این گروه با سازمانهای فضایی از جمله ناسا و اسا (اروپا) برای حمایت و حتی همکاریهای دوجانبه گفتوگوهایی کرده است. رسیدن به اهداف پروژهی استارشات، از نقطه نظر مقیاس و هزینه با ساخت و اجرای پروژهی عظیم «برخورد دهندهی هادرونی بزرگ» سرن قابل مقایسه است.
این برنامه به روی همکاریهای خارجی باز خواهد بود و تمامی دادههای آن آزادانه منتشر خواهند شد. لیوب معتقد است که موفقیت این پروژه در گرو همکاری جامعه علمی وسیعتری خواهد بود. او میگوید: « هدف ما این است که افراد گوناگونی را از تمامی نقاط جهان درگیر این پروژه کنیم؛ به خصوص آن عده از جوانان که وقتی ما به آن ها نیاز داریم، آن ها آمادهاند.»
"تصویری شگرف از آلفا قنطورس"
فایل پیوست 6648
سازمان فضایی ناسا تصویری زیبا از ستاره آلفا قنطورس یا ظلمان به نمایش گذاشت.
این ستاره درخشان در صورت فلکی قنطورس قرار دارد و یک ستاره دوتایی است که به همراه کوتوله سرخ بروکسیما که بسیار کمنورتر است یک سامانه 3 گانه را تشکیل میدهد.
این سامانه از همه ستارهها به منظومه شمسی ما نزدیکتر است و با چشم غیرمسلح به صورت چهارمین ستاره درخشان در آسمان شب دیده میشود. فاصله آلفا از خورشید 37/4 سال نوری است.
میلنر از ستارهشناسان ناسا میگوید: آلفا قنطورس ستارهای همسایه ما است. ما قصد داریم با استفاده از فناوریهای جدید فضاپیمای کوچکی به سمت این ستاره ارسال کنیم. اما این سفر میتواند بسیار طولانی باشد.
فاصله این ستاره تا زمین حدود 270 هزار برابر فاصله زمین تا خورشید است. با ارسال موشک فیوژنی میتوانیم طی 50 سال به این ستاره برسیم اما این فناوری نیز 20 سال زمان خواهد برد. هدف از این کار یافتن شرایط مناسب برای حیات و زندگی در سیارهای نزدیک به این ستاره است که شاید بتواند جایگزین برای زمین باشد.
"قمرهای زحل ممکن است ازدایناسورها جوان تر باشند"
فایل پیوست 6649
مطالعه ی جدید نشان می دهد که رئا قمر زحل و بقیه ی قمر ها و حلقه هایی که به زحل نزدیک ترند، ممکن است فقط 100 میلیون ساله باشند. قمر های خارجی (که در این شکل نشان داده نشده اند) شامل بزرگترین قمر زحل، تیتان، ممکن است همسن خود زحل باشند.
تحقیقات جدید نشان می دهد که بعضی از قمر های یخی زحل درست مانند حلقه های مشهور آن ممکن است تزیینات جدید باشند. تولد دراماتیک آن ها ممکن است فقط 100 میلیون سال پیش اتفاق افتاده باشد، جدیدتر از حکمرانی بسیاری از دایناسور ها!
ماتیجا کوک از موسسه ی SETI در مونتین ویو کالفرنیا می گوید:" قمر ها همواره در حال تغییر مدار هایشان هستند که این اجتناب ناپذیر است. اما این حقیقت به ما این اجازه را می دهد که از شبیه سازی کامپیوتری برای به دست آوردن تاریخچه ی قمرهای داخلی زحل استفاده کنیم. با انجام این کار ما متوجه شدیم که به احتمال زیاد آن ها در %2 اخیر عمر این سیاره متولد شده اند."
حلقه های زحل از سال 1600 شناخته شده اند و از آن روز تا به حال درباره قدمت آن ها بحث هایی وجود دارد.ساده ترین فرض این است که آن ها به اندازه ی خود سیاره که عمر آن بیش از 4 میلیارد است قدمت داشته باشند. هر چند در سال 2012 منجمان فرانسوی دریافتند که اثرات کشندی (کنش و واکنش گرانشی قمرهای داخلی با سیالاتی که در اعماق زحل هستند.) نسبتا سریع منجر به مارپیچی شدن شعاع های مداری بزرگتر می شود. مفهوم وضعیت کنونی آن ها این است که قمر ها و احتمالا حلقه ها پدیده هایی نو هستند.
کوک به همراه لوک دانز و دیوید نسورنی از موسسه ی تحقیقاتی سوث وست در سنت آنتونیوی تگزاس برای پی بردن به رفتار حرکتی قمرهای یخی داخل زحل از مدل سازی کامپیوتری استفاده کردند. در حالی که ماه خود ما مدار خودش را به دور زمین دارد، انبوه قمر های زحل مجبور به تقسیم فضای یکدیگر هستند. مدار های آن ها به دلیل اثرات کشندی به آرامی و با میزان های متفاوت بزرگ می شوند. در قمر های دوتایی این پدیده را به اصطلاح قرار گرفتن در رزونانس مداری می گویند. این اتفاق وقتی رخ می دهد که دوره ی مداری یک قمر یک کسر ساده( به طور مثال یک دوم یا دو سوم) از دوره ی قمر دیگر باشد. در این وضعیت خاص حتی قمر های کوچک با گرانش ضعیف هم می توانند روی مدار های یکدیگر به شدت تاثیر بگذارند، و آن ها را خارج از سطح مداریشان کج تر و کشیده تر می کنند.
با مقایسه ی کجی مداری کنونی و پیش بینی هایی که به وسیله ی شبیه سازی کامپوتری انجام شده است، این تحقیقات می توانند میزان کشیدگی مدار های قمر های زحل را به دست آورند. این محاسبات برای مهم ترین قمرها یعنی تیس، دیونه و ریا نشان داده است که مدارها به طور چشمگیری کمتر نسبت به تصورات قبلی تغییر شکل یافته اند. کجی های مداری کوچک نشان می دهند که آن ها نسبتا با رزونانس های اوربیتالی تلاقی نداشته اند، پس بنابرین شکل آن ها نباید تفاوت زیادی با آنچه که الان هستند داشته باشند.
اما زمان تولد آن ها چند سال پیش بوده است؟ کوک و تیمش از نتایج عملیات کاسینی ناسا برای جواب دادن به این سوال کمک گرفتند. فضاپیمای کاسینی فوران های یخ را بر روی قمر انسلادوس زحل مشاهده کرده است. با فرض اینکه قدرت انرژی این فوران ها مستقیما از واکنش های کشندی تامین شود و میزان فعالیت حرارت مرکزی انسلادوس کم یا بیش ثابت باشد، بنابرین کشند ها در داخل زحل کاملا قوی هستند که بر اساس آنالیز تیم، این نیرو قمر را با مقدار کمی که در شبیه سازی نشان داده شده است تنها در نزدیک 100 میلیون سال جابه جا می کند. این محاسبات تاریخ تشکیل بزرگترین قمر های زحل را به استثنای قمرهای (تیتان و یاپتوس) تعیین خواهد کرد. که نسبتا جدید تر از زمان کرتاسه، عصر دایناسور هاست. کوک:" بنابرین این سوال به وجود می آید که چه چیزی باعث به وجود آمدن قمرهای داخلی جدید است؟ بهترین حدس ما این است که زحل قبلا مجموعه ی مشابهی از قمرها را داشته، اما مدارهای آن ها با یک نوع مشخص از رزونانس مداری شامل حرکت زحل به دور خورشید به هم خورده است. در آخر مدارهای قمرهای همسایه تلاقی پیدا کرده و این اجرام با هم تصادف کردند. از این خرده سنگ ها، سری جدید قمرها و حلقه ها شکل گرفتند.
اگر این نتیجه درست باشد، حلقه های درخشان زحل ممکن است جوانتر از عصر سلطنت دایناسور ها باشد، و ما خوش شانس هستیم که شاهدی بر آن ها هستیم.
لینک تصویر مربوطه : http://up.avastarco.com/images/ckzs5t795r3g67prawy7.jpg
- مترجم : سرکار خانم فاطمه شریعتی