گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
دانشمندان اخیرا به این نتیجه رسیدهاند که میتوانیم از فناوری لیزر به عنوان جایگزین سوخت سنتی برای سفرهای فضایی استفاده کنیم.
بشر لحظه به لحظه در حال رشد و توسعه است و مسیر تکامل را با سرعتی عجیب طی میکند و یکی از یافتههای تازهاش، دستاورد علمی نوآورانهای است که میتواند در آینده نزدیک به فضاپیماها اجازه دهد تا بتوانند بدون نیاز به سوختهای سنتی در سرتاسر کیهان سفر کنند. پژوهشی که اخیرا در مجله Advanced Science منتشر شده نشان میدهد که نور لیزر میتواند با بهرهگیری از گرافن که مادهای فوق العاده سبک و در عین حال بسیار مقاوم به حساب میآید، نیروی لازم برای حرکت فضاپیماها را فراهم کند.
این کشف میتواند پایهگذار نسل جدیدی از سامانههای پیشرانش بدون سوخت باشد. سامانههایی که از آن صحبت میکنیم، نه تنها هزینه و پیچیدگی مأموریتهای فضایی در اعماق کیهان را کاهش میدهند، بلکه میتوانند مسیر آینده اکتشافات فضایی را به طور اساسی تغییر دهند. آیا چنین چشم اندازی با واقعیت میدان همخوانی دارد؟
فناوری لیزر جایگزین سوخت برای سفرهای فضایی خواهد شد
براساس آن مطالعه تازهای که گفتیم در مجله Advanced Science منتشر شده، نور لیزر میتواند ساختارهای سبک گرافنی را در محیط فضا به حرکت درآورد. در آزمایشهای انجام شده، مکعبهای بسیار کوچک از فوم گرافن زمانی که در معرض تابش لیزر قرار گرفتند، شروع به شتاب گرفتن کردند. این پدیده در شرایط گرانش زمین تقریبا قابل بازسازی نیست.
(a) نمایش شماتیک پرواز سهموی.
(b) تصاویر دیجیتال از تنظیمات روی هواپیما
در حالت بیوزنی، واکنش این ماده بسیار واضح و قدرتمند بود و نشان داد که چگونه میتوان از نور به عنوان ابزاری برای هدایت دقیق و کنترل شده در سفرهای فضایی استفاده کرد. این یافته میتواند نقطه شروعی برای تحولی اساسی در سامانههای پیشرانش باشد. با این حساب، سامانههایی که تاکنون بر سوختهای شیمیایی تکیه داشتهاند، حالا ممکن است از فناوریهای مبتنی بر نور استفاده کنند.
اوگو لافونت، مهندس فیزیک و شیمی مواد در آژانس فضایی اروپا، در توضیح این دستاورد گفته: ما در حال بازگشایی دریچهای تازه به سوی آیندهای هستیم که در آن دیگر نیازی به سوخت برای پیشرانش وجود نخواهد داشت. استفاده از نور برای به حرکت درآوردن فضاپیماها، بدون اتکا به سوختهای سنتی، میتواند تحولی اساسی در اکتشافات فضایی ایجاد کند. تحولی که از آن بحث میشود نه تنها هزینهها را به شکل قابل توجهی کاهش میدهد، بلکه پیچیدگی مأموریتهای فضایی را نیز کمتر خواهد کرد.
- ناسا در حال عقبنشینی از برنامههای خود برای فرود در ماه است
- چمدانها را برای مریخ بستهایم، اما آیا برای «بچهدار شدن» در فضا آمادهایم؟
نقش گرافن و نور لیزر در این کشف
گرافن، مادهای خارق العاده با استحکام بالا و رسانایی فوق العاده، نقش محوری در این پیشرفت علمی ایفا میکند. دانشمندان دریافتند که آئروژلهای گرافنی – ساختارهایی بسیار سبک و متخلخل که از ورقههای گرافن تشکیل شدهاند – میتوانند در شرایط بیوزنی توسط نور لیزر به حرکت درآیند.
در یک آزمایش پروازی در شرایط میکروگرانش، مکعبهای کوچک گرافنی زمانی که در معرض تابش لیزر قرار گرفتند، شتاب قابل توجهی پیدا کردند، اما همین ماده در شرایط گرانش معمول زمین تقریبا هیچ واکنشی از خود نشان نداد که نشان میدهد محیط فضا نقش کلیدی در این پدیده دارد.
این آزمایشها درون یک لوله خلأ و داخل هواپیمایی انجام شدند که به طور ویژه برای شبیهسازی شرایط میکروگرانش طراحی شده بود. در این شرایط، نمونهها از اثرات گرانشی که معمولا حرکت را محدود میکنند، آزاد بودند. چنین محیطی به پژوهشگران این امکان را داد تا واکنش ماده را با دقت بسیار بالاتری بررسی کنند و بهتر درک کنند که چگونه میتوان از نور به عنوان ابزاری برای هدایت و کنترل حرکت فضاپیماها با دقتی بسیار بالا استفاده کرد.
- رابطه جنسی در فضا: آیا از لحاظ علمی امکانپذیر است؟
- بزرگترین مانع تسخیر جهان های دیگر توسط موجودات فضایی کشف شد
حرکتی به سوی مأموریتهای فضایی بدون سوخت
اهمیت این کشف زمانی بیشتر آشکار میشود که به نقش آن در مأموریتهای بلندمدت فضایی نگاه کنیم. سیستمهای پیشرانش فعلی به سوخت وابستهاند که مادهای گران قیمت بوده و علاوه بر هزینه بالا، وزن زیادی نیز به فضاپیما تحمیل میکند و محدودیتهای جدی برای سفرهای دوردست ایجاد خواهد کرد.
در مقابل، اگر بتوان از نور به عنوان نیروی محرک استفاده کرد، فضاپیماها قادر خواهند بود بدون نیاز به سوخت، مسیر و جهت خود را تنظیم کنند. این تحول میتواند کارایی و طول عمر مأموریتها را افزایش دهد و شیوه طراحی و اجرای سفرهای فضایی را به طور اساسی دگرگون کرده و افقهای تازهای برای اکتشاف در کیهان بگشاید.