آکاایران: بیگ بنگ: صرف نظر از اینکه بشر در اکتشافات فضایی تا چه اندازه پیشرفت کرده است، آنچه انسان را از پیشرفت بیشتر در صنعت سفرهای فضایی بازداشته است، فضاپیماهای کندی است که در اختیار دارد.

آکاایران: آیا سفر ِ سه روزه به مریخ امکان پذیر است؟

براساس گزارش ساینس الرت به نقل از همشهری، اگرچه انسان می تواند ذرات را در آزمایشگاه هایش با سرعتی نزدیک نور به حرکت درآورد، اما در به حرکت درآوردن فضاپیماها با سرعتی بیشتر از سه درصد از سرعت نور همچنان ناتوان است. با وجود فناوری های کنونی، سفر انسان به مریخ درحدود پنج ماه زمان خواهد برد. اما فیلیپ لوبین دانشمند ناسا درحال مطالعه روی سیستمی است که در آن فضاپیمایی با کمک پرتوهای لیزری و با کمک بادبان هایی غول پیکر می تواند در عرض سه روز خود را به مریخ برساند. این سیستم رانش نوری برای حرکت دادن فضاپیما به جلو بر حرکت فوتون ها متکی است، اما لوبین به جای استفاده از فوتون های نور خورشید، از پرتوهای لیزری استفاده خواهد کرد که از زمین تابیده می شوند.

به گفته لوبین این فناوری کاملا در دسترس است و می توان به راحتی آن را ساخته و مورد استفاده قرار داد. فضاپیماهای کنونی به واسطه مصرف سوخت های شیمیایی مانند سوخت راکت قادر به حرکتند. این سوخت ها نه تنها منجر به سنگین شدن فضاپیما می شوند، بلکه نسبت به سیستم های شتاب الکترومغناطیسی که در آنها از نور و دیگر تشعشعات الکترومغناطیسی برای پیش اجرام استفاده می شود، از بهره وری بسیار کمی برخوردارند.

315DEEF300000578-0-Artistic_rendition_of_a_laser_propelled_sail_-a-10_1455883153914به گفته لوبن شتاب بخشی الکترومغناطیسی تنها محدود به سرعت نور است در حالی که سیستم های شیمیایی محدود به فرایند انرژی پردازش شیمیایی هستند. اما باوجود اینکه شتاب بخشی الکترومغناطیسی در آزمایشگاه ها نسبتا عملی است، به تجهیزات بسیار پیچیده و گران قیمتی نیاز دارد که از آنها در ساخت برخورد دهنده بزرگ هادرون استفاده شده است و در عین حال بزرگتر ساختن آنها برای اینکه بتوانند در سفرهای فضایی کاربردی باشند، کار چندان ساده ای نیست.

در این میان سیستم رانشی فوتونی به صورت نظری عملی و کاربردی است از این رو به کاندید دست یافتنی تری تبدیل شده است. فوتون های نوری اگرچه هیچ جرمی ندارند، از نیروی جنبشی و انرژی برخوردارند و زمانی که روی جرمی تابانده می شوند، انرژی جنبشی آنها به فشاری ناچیز تبدیل می شود. با وجود یک بادبان انعکاسی بزرگ، می توان به اندازه ای انرژی جنبشی ایجاد کرد که به تدریج منجر به افزایش شتاب فضاپیما شود.

315F034100000578-3454486-image-a-26_1455893643946اگرچه لوبین هنوز سیستم خود را مورد آزمایش قرار نداده است، اما محاسبات او نشان می دهد که نیروی حرکتی فوتونی می تواند فضاپیمای روباتیک ۱۰۰ کیلوگرمی را در عرض سه روز به مریخ برساند. فضاپیمای بزرگتری که بتواند انسان را به همراه خود به مریخ ببرد، با کمک این سیستم یک ماهه به مریخ خواهد رسید، یعنی یک پنجم زمانی که قدرتمند ترین سیستم راکتی موجود می تواند انسان را به مریخ برساند. به گفته لوبین، رسیدن این فضاپیما به مدار ۱۰ دقیقه زمان می برد و پس از آن سیستم رانش نوری می تواند سرعت فضاپیما را به ۳۰ درصد از سرعت نور برساند. هرچه فاصله مقصد تا زمین بیشتر باشد، به شرط آنکه فضاپیما سبک باشد، سرعت آن بیشتر شده و می تواند به سرعت نور نزدیک تر شود.

سایت علمی بیگ بنگ /

اطلاعات بیشتر: NASA 360 video

.

منبع : bigbangpage.com

منبع : بخش مقالات علمی آکاایران
برچسب :