وب سایت کلیک: سازمان فضایی ناسا به دنبال ساخت نانو فضاپیمایی است که می تواند با سرعتی معادل یک پنجم سرعت نور حرکت کند. اما آیا این فضاپیما می تواند در سفر ۲۰ ساله خود به ستاره آلفا قنطورس (Alpha Centauri) دوام بیاورد؟
اگر آن ها بتوانند فضاپیمای کوچک خود به نام StarChip را با ۲۰ درصد سرعت نور روانه ستاره آلفا قنطورس کنند، این فضاپیما فقط در مدت ۲۰ سال به مقصد خواهد رسید. اما چگونه ممکن است قطعات الکترونیکی چنین فضاپیمای کوچک و آسیب پذیری بتواند طی مدت ۲۰ سال از خطرات موجود در فضا جان سالم به در ببرد؟
اشعه های پر انرژی موجود در فضا همانگونه که اثرات مخربی بر بدن فضانوردان می گذارد، قادر است نقص های جدی در لایه دی اکسیدی تراشه های سیلیکونی به وجود آورد. این یعنی قطعات در مدت زمانی خیلی کمتر از ۲۰ سال دچار مشکل شده و از کار کردن باز می مانند.
پس راه چاره چیست؟ همانگونه که محققان این گروه اشاره می کنند: می توان با انتخاب مسیری در فضا که تابش تشعشعات کیهانی به فضاپیما در آن حداقل است، این مانع را از سر راه برداشت.
اما این راه حل نیز مشکلاتی به همراه دارد. برای مثال، این کار می تواند مسافت و زمان ماموریت را افزایش داده و همچنین همان مقدار اندک تشعشعات نیز می تواند روی قطعات مهم یک فضاپیمای کوچک تاثیرات مخرب چشمگیری داشته باشد.
راه حل دیگر این است که یک پوشش محافظ روی قطعات الکترونیکی قرار گیرد تا آسیب دیدگی های ناشی از پرتو های کیهانی را کاهش دهد. اما این روش هم مشکلاتی به همراه دارد، زیرا با اضافه شدن پوشش محافظ به فضاپیما، حجم و جرم آن افزایش یافته و سرعت آن کاهش می یابد. قطعا یک فضاپیمای بزرگ تر و سنگین تر نمی تواند با سرعتی در حد StarChip اصلی حرکت کند، در نتیجه مدت زمان ماموریت افزایش می یابد.
اما راه حل سومی وجود دارد که می تواند به همه این مشکلات خاتمه دهد: اگر بتوانیم نانو فضاپیمایی بسازیم که در راه حرکت به سوی آلفا قنطورس به صورت خودکار بتواند آسیب دیدگی های ناشی از تشعشعات را تعمیر کند، همه مشکلات حل می شود.
به گفته یکی از پژوهشگران ناسا به نام جین وو هان، سال های سال است که روی تراشه های خود ترمیم پذیر (On-chip healing) تحقیق صورت می پذیرد.
کارشناسان موسسه علم و فناوری کره جنوبی معتقدند: با استفاده از ترانزیستور نانوسیم gate-all-around می توان از جریان الکتریکی برای گرم کردن تراشه به کار رفته در نانو فضاپیما استفاده کرد و بدین وسیله آسیب دیدگی های وارد شده توسط تشعشعات را ترمیم نمود.
ایده این طرح به این صورت است که تراشه به کار رفته در فضاپیما هر چند سال یک بار در طول سفر از کار افتاده و خاموش می شود؛ در این زمان گرمای تولید شده توسط ترانزیستور عیوب ناشی از پرتو ها را ترمیم می کند.
نهایتا پس از این که تراشه به اندازه کافی ترمیم شد، مجددا فعال شده و فعالیتش را از سر می گیرد.
محققان می گویند طبق تحقیقاتی که در محیط آزمایشگاهی انجام شده است، فرایند گرما دهی توسط ترانزیستور های نانوسیم می تواند تا ۱۰ هزار بار حافظه فلش و تا ۱۰ به توان ۱۲ مرتبه حافظه DRAM را بازسازی کند.
اگرچه این راه حل برای به کارگیری در یک فضاپیما در حد یک فرضیه بوده و سایر پژوهشگران هنوز این پژوهش را به درستی مورد ارزیابی قرار نداده اند، ولی این گروه ادعا می کنند که به کارگیری این روش از نظر فنی در ماموریت های طولانی میان ستاره ای مثل Breakthrough Starshot امکان پذیر است.
البته حصول اطمینان از این که قطعات الکترونیکی به خوبی عمل می کنند، فقط بخشی از پازل این پروژه بلند پروازانه است.
اگر یک نانو فضاپیما بخواهد به ستاره آلفا قنطورس سفر کند، با خطراتی فراتر از تشعشعات کیهانی رو به رو خواهد شد که برخورد کیهانی با گاز ها و غبار های شناور در فضا یکی از آن هاست.
اوایل سال جاری، گروه علمی پروژه Breakthrough Starshot دست به انجام آزمایش های متعددی زدند تا این خطرات را ارزیابی کنند. آن ها متوجه شدند که برخورد با این ذرات و به خصوص غبار آلات می تواند فاجعه بار باشد. این یعنی باید حداقل یک لایه محافظ به بدنه فضاپیما اضافه شود.
پیش از آن که این ماموریت حیرت انگیز جامه عمل به خود بپوشد، راه درازی در پیش بوده و تحقیقات فراوان دیگری باید انجام شود، همان گونه که علم نیز مثل StarChip سفری دور و درازی را مقابل خود دارد.
در هر صورت ما بی صبرانه مشتاق شنیدن اخبار جدیدی از پیشرفت این ماموریت میان ستاره ای هستیم.
این پژوهش هفته گذشته در اجماع جهانی دستگاه های الکترونی (International Electron Devices Meeting) ارائه شد.
دانش > فضا - همشهری آنلاین:
تصاویر به دست آمده از رصدخانه فضایی ناسا به حل کردن یکی از معماهای نجومی که از دهه ۱۹۴۰ ذهن دانشمندان را درگیر کردهاست: چرا اتمسفر خارجی خورشید یا کرونای خورشیدی از سطح مرئی آن داغتر است؟
براساس گزارش ساینس الرت، دمای سطح مرئی خورشید درحدود 5500 درجه سانتیگراد است اما دمای کرونا دما 200 تا 500 برابر بیشتر است.
اکنون براساس رصدهای رصدخانه IRIS به این نتیجه رسیدهاند که بخشی از دمای بالای کرونا به واسطه بمبهای حرارتی ایجاد میشود که ناشی از فورانهای انرژی از دل میدانهای مغناطیسی هستند که در موازات با کرونا قرار گرفتهاند یا آن را قطع کردهاند. در واقع فعالیتهای انفجاری میدانهای مغناطیسی در کرونای خورشید باعث افزایش دمای آن میشوند.
این کشف همچنین میتواند به این پرسش که آیا گرما به صورت یکنواخت به کرونا وارد میشود پاسخ دهد. رصدخانه IRIS با تحلیل منطقه انتقال خورشیدی، منطقهای میان سطح خورشید و کرونای خورشیدی، میتواند حرکات گازهای داغ را با دقتی بسیار بالا محاسبه کند. شعلههای خورشیدی نیز در همین منطقه و به واسطه آزادشدن انرژی و حرارت ایجاد میشوند.
نتایج جدید میتواند به دانشمندان کمک کند تا زمان آغاز توفانهای خورشیدی را بهتر پیشبینی کنند،توفانهایی که میتوانند اختلالات شدیدی در زمین ایجاد کنند.
IRIS ناسا که از سال 2013 مانند یک عدسی بزرگ برای مطالعه روی حاشیه اتمسفر خورشید به کار گرفته شدهاست،چشماندازی بهتر را از آنچه در میان فعالیتهای خورشیدی رخ میدهند،در اختیار دانشمندان قرار دادهاست.
دانش > فضا - همشهری آنلاین:
سازمان فضایی ناسا برای اولین بار طرح جدید هواپیمای اقتصادی با قرارگیری موتورها در انتهای بدنه را مورد آزمایش قرار داد.
به گزارش ایسنا به نقل از دیلیمیل، دانشمندان سازمان فضایی ناسا مهمترین ویژگی طرح جدید بدنه در هواپیمای D8 را علاوه بر کاهش چشمگیر مصرف سوخت در برابر وزن، در مواردی همچون تخلیه و بارگیری آسانتر، پرواز آرامتر و تیکآف به مراتب نرمتر میدانند.
هواپیمای D8 برای پرواز با سرعت 936 کیلومتر و با 180 مسافر در شعاع پرواز 5500 کیلومتر طراحی شده است.
طرح جدید هواپیما با موتور ترکیبی با موفقیت در لابراتوار و تونل باد پیشرفته ناسا مورد آزمایش قرار گرفته است.
دانشمندان ناسا معتقدند که با بهرهگیری از فناوری ترکیب موتور با بدنه، مصرف سوخت هواپیما تا هشت درصد کمتر شده و وزن هواپیما نیز به مراتب کاهش پیدا میکند.
در طرح هواپیمای D8 دو موتور هواپیما به انتهای بدنه منتقل شده و همچنین طراحی بخش ورودی هوای موتورها نیز دگرگون شده است.
مهندسان هواوفضای ناسا معتقدند که با قرار دادن موتورها در راستای بدنه و در انتهای آن مقاومت در برابر باد و مصرف سوخت به صورت چشمگیری کاهش پیدا میکند.
دانش > نجوم - کهکشان مارپیچی پرنور M51 با نام کهکشان گرداب هم شناخته میشود. در عکس روز ناسا میتوان این کهشان را در سمت چپ بالای تصویر دید. این میدان دید زیبای ۴ در ۲٫۵ درجه دو دنبالهدار را در خود جای داده است.
این دو دنبالهدار که در ظاهر با یکدیگر تفاوت دارند، تازه به داخل منظومه شمسی وارد شدهاند و هنوز حتی برای رصد با تلسکوپ سوژههای کمنوری به حساب میآیند. سمت چپ پایین میتوان گیسوی سبزرنگ دنبالهدار NEOWISE (C/2016 U1) که تازه کشف شده را دید. در بالا سمت راست هم دنبالهدار جانسون (C/2015 V2) در حالی دیده میشود که دم غباری آن نور خورشید را بازتاب کرده است.
۵۴۵۴
به گزارش ایسنا،امسال این نوآوریها شامل امنیت عمومی و موارد مرتبط با سلامت بودند که در اینجا به هفت مورد از آن اشاره میکنیم:
1. دوربینهای تست تصادف
ناسا به منظور ضبط تست چتر نجات برای سیستمهای فرود به دوربینهای سرعت بالا نیاز دارد.
آژانس فضایی ناسا برای دستیابی به این فناوری از یک شرکت مستقر در کالیفرنیا به نام Integrated Design Tools (IDT)، کمک گرفته و این شرکت یک دوربین را طراحی و تولید کرد که میتواند 1000 فریم در ثانیه را ضبط کرده و بلافاصله اطلاعات را ذخیره کند.
این همان فناوری است که در دوربینهای تست تصادف نیز استفاده میشود.
2.تصویربرداری لیزری
ناسا از فناوری تصویر برداری لیزری یا LIDAR در ماموریتهای فضایی استفاده میکند. به عبارت ساده، LIDAR فاصلهها را با استفاده از نور لیزر اندازهگیری میکند. از این فناوری میتوان برای توسعه نقشههایی با وضوح بالا و بسیاری چیزهای دیگر استفاده کرد.
ناسا به طراحی نسخههای کوچکتری که در حال حاضر بر روی زمین استفاده میشود کمک بسزایی کرده است.
باستان شناسان از این فناوری برای بیرون آوردن مصنوعات زیرخاک استفاده میکنند.
از فناوری LIDAR همچنین در خودروهای خودران نیز استفاده میشود.
3.چوبهای گلف تا دستگاههای رزوه کردن پیچ و مهره
به نظر میرسد که طراحی فضاپیما و مهندسی چوبهای گلف دارای شباهتهایی هستند. به شیارهای مارپیچی بیرون پیچ یا درون مهره رزوه میگویند. رزوهها حرکت پیچشی را تبدیل به حرکت خطی میکنند. ناسا از یک نوآوری به نام "Spiralock" که پیشرفتهترین دستگاه رزوه بوده و توسط شرکت هولمز طراحی شده استفاده کرده است.
ناسا به این دلیل از این ابزار پیشرفته استفاده کرده زیرا توانایی تحمل سختیهای پرتاب فضایی را دارد.
از این فناوری همچنین در چوبهای گلف نیز استفاده میشود.
4. ابزار جراحی مغز
جراحان مغز و اعصاب از پنستهای دو قطبی برای سوزاندن و جداسازی بافت استفاده میکنند .اما برق در این پنستها حرارت اضافی تولید میکند، بنابراین جراحان برای جلوگیری از تخریب بافتهای سالم نیاز به از بین بردن این حرارت اضافی دارند.
یک شرکت به نام Thermacoreیک راه حلی را ارائه کرده است که ناسا از روزهای اولیه آغاز پروازهای فضایی از آن استفاده کرده است.
ناسا برای رفع این مشکل از لولههای حرارتی استفاده کرده که نسخه کوچک آن برای پنستهای دو قطبی ایجاد شده تا جراحان از ایمنی و اثربخشی جراحی مغز و اعصاب اطمینان حاصل کنند.
5. فناوری حفاظت در برابر زلزله
امروزه از یک تکنولوژی که توسط ناسا توسعه یافته و از سوخت مایع برای جلوگیری از لرزش در موشک سرنشین دار آریز 1 استفاده میکند برای کمک به ایجاد ثبات در ساختمانها و پلها در مقابل زلزله نیز استفاده میشود.
در حال حاضر این تکنولوژی که از ناسا الهام گرفته شده، توسط شرکت مهندسی تورنتون توماستی برای استفاده تجاری مجوز دریافت کرده و در یک ساختمان جدید در بروکلین، نیویورک استفاده شده است.
6 .کود
ناسا به Florikan شرکت، یک شرکت معدنی در فلوریدا، کمک کرد تا یک کود جدید را توسعه دهد که به سرعت تجزیه نشده و با استفاده از آن میتوان از دریافت مقدار مناسب مواد مغذی کود در زمان مناسب توسط گیاه اطمینان حاصل کرد.
این کود در حال حاضر در سراسر جهان و در فضا مورد استفاده قرار میگیرد.
7. از تصویربرداریهای فضایی تا سلفی
امروزه با استفاده از یک تکنولوژی که آن را مرهون ناسا هستیم میتوانیم به راحتی و با استفاده از گوشیهای هوشمند از خود عکس بگیریم.
یک سنسور که سیماس یا نیمرسانای اکسید فلزی مکمل نام دارد، توسط یک مهندس از ناسا به نام اریک فسوم در سال 1990 توسعه یافته است.
اگرچه نیم رساناها سالیان سال در کامپیوترها مورد استفاده قرار گرفتهاند اما ناسا میگوید فسوم اولین شخصی است که با موفقیت توانسته از آن برای تصویربرداری بهره بگیرد.
۵۴۵۴
ناسا برنامه دارد از شیشههای فلزی برای ساخت رباتهای فضایی و کاهش هزینههای خود استفاده کند.
ناسا در حال ساخت نوع خاصی از شیشههای فلزی است تا در نسل آیندهی رباتهای کاوشگر از آن استفاده کند. شیشهی فلزی نوعی مادهی بادوام و بسیار محکم است که میتواند در دماهای بسیار پایین خواص خود را بهخوبی حفظ کند. ویژگی اخیر شیشهی فلزی برای تجهیزات و رباتهایی که در سیارههایی با دمای بسیار پایین به کاوش میپردازند، حیاتی است.
سیارهنوردهای امروزی مانند کیوریاسیتی (Curiosity)، که اکنون در حال کاوش روی مریخ است، برای کار کردن در دماهای پایین به مایع روانکنندهی گرم نیاز دارند. این امر به مصرف نیرو و سوختهای پرهزینه منتهی شده است. اما بهتازگی نوعی شیشهی جدید با نام BMG معرفی شده است که میتواند باعث صرفهجویی در مصرف منابع انرژی شود. از طرفی ممکن است مادهی فوق در کرهی زمین هم دارای کاربردهای مفیدی باشد. بهعنوان مثال میتوان از این ماده برای ساخت مفاصل رباتیک و یا چرخدندههای ارزان، انعطافپذیر و مقاوم استفاده کرد. پیتر دیلون، مدیر برنامهی ناسا در این مورد میگوید:
استفاده از این ماده در تجهیزات مورد استفاده در دمای بسیار پایین قمرهای یخی (مانند قمر اروپا) قواعد بازی را برای دانشمندان تغییر میدهد. دیگر نیازی نخواهد بود برای گرم کردن مایع روانکنندهی چرخدندهها، انرژی تجهیزات علمی را هدر دهیم. از اینرو میتوان انرژی باارزش باتری را حفظ کرد.
مادهی BMG کشف جدیدی نیست، اما دانشمندان با استفاده از آن در تجهیزات سختافزاری مانند رباتها و سیارهنوردها به مشکل برخوردهاند. عنصر حیاتی در ساخت BMG گرما است. با گرم کردن این ماده و تبدیل آن به مایع، اتمها از ساختار منظم خود رها میشوند، سپس با سرد کردن سریع مایع (با نرخی در حدود ۱۰۰۰ درجهی سلسیوس در ثانیه) این اتمهای نامنظم و خارج از ساختار کریستالی در مکانهای خود به دام میافتند.
این فرآیند منجر به تولید مادهی فلزی بسیار سختی میشود که همزمان برخی از خاصیتهای شدتی مایعات را در خود دارد، به این ترتیب BMG دارای انعطافپذیری و مقاومت بیمانندی میشود.
اگر بخواهیم از لحاظ فنی صحبت کنیم؛ BMG در واقع نوعی شیشه است و با دریافت گرما همانند پلاستیک به حالت روان درمیآید و در این حالت میتوان آن را به شکلهای مختلف درآورد. همچنین از آنجایی که طی فرآیند ساخت، BMG سریعا سرد میشود، اتمهای آن فرصت ندارند خود را در یک قالب منظم قرار دهند، از اینرو وجود چنین ساختار نامنظمی در اتمهای BMG باعث کاهش نقاط آسیبپذیر آن میشود و به این ترتیب مقاومت آن افزایش پیدا میکند.
آخرین آزمایشهای ناسا نشان میدهد چرخدندههای ساختهشده از BMG گشتاور بسیار بالایی را تحمل میکنند. این در حالی است که چرخدندههای یادشده حتی در دماهای بسیار پایین (منفی ۲۰۰ درجهی سلسیوس) میتوانند به نرمی حرکت کنند.
همچنین محققان ثابت کردهاند که از این نوع شیشهی فلزی میتوان در بخشهای گرانقیمت رباتها و بهعنوان نمونه در مفاصل رباتی که در واقع محل اتصال قسمتهای مختلف یک ربات به شمار میروند، استفاده کرد. ناسا اعلام کرده است استفاده از BMG در ساخت ربات میتواند به کاهش محسوس هزینههای تولید منجر شود. رهبر تیم تحقیقاتی، داگلاس هافمن دربارهی کاربردهای BGM میگوید:
علاوه بر کاربرد BGM در حوزهی تجهیزات فضایی، استفادهی انبوه از این نوع شیشهی فلزی در ساخت رباتها میتواند تاثیر زیادی بر بازار فروش ربات بگذارد. این موضوع به خصوص در مورد رباتهای انساننما محسوستر خواهد بود؛ به این دلیل که اتصالات دست و پا باید بدون هیچگونه ارتعاشی حرکت کنند.
یافتههای این تحقیق در دو مقالهی جداگانه در مجلههای Advanced Engineering Materials وScientific Reports منتشر شده است.
دانش > نجوم - ستارههای آشنای صورت فلکی شکارچی و دیگر صورفلکی آسمان اکنون دارای نامهایی رسمی هستند. در طول یک سال گذشته، انجمن بینالمللی نجوم، یعنی نهادی که به طور رسمی وظیفهی نامگذاری ستارهها را بر عهده دارد، بالاخره نامهایی که به طور معمول برای ۲۲۷ ستاره استفاده میشود را تایید کرد.
به گزارش خبرآنلاین،ستارههای مشهوری مثل شباهنگ (Sirius)، ستارهی قطبی (Polaris) و ابطالجوزا (Betelgeuse) هم شامل آنها میشوند. عکس بالا صورت فلکی شکارچی را با برچسب نام تمام ستارههای مشهورش نشان میدهد. این عکس میدان دیدی در حدود ۳۰ درجه را پوشش میدهد. میدان دیدی که همهی این صورت فلکی را در بر میگیرد. اسمهای معمولی که تا به حال برای سه ستارهی کمربند جبار استفاده میشد اکنون به رسمیت شناخته میشوند. سمت راست مرکز عکس میتوانید سحابی بزرگ شکارچی را با برچسب Orion nebula ببینید. همچنین در این عکس میتوانید سحابیهای مشهوری مثل سحابی سر اسب (Horsehead Nebula) و سحابی سر جادوگر (Witch Head Nebula) را مشاهده کنید. البته که سحابی شکارچی و ستارههای پرنور این صورت فلکی را به راحتی میتوان با چشم غیر مسلح دید، ولی ابرهای غباری و سحابیهای نشری کمنورتر را نمیتوان مشاهده کرد و آنها صرفا با دوربین ثبت میشوند. در عکس تلسکوپی بالا که به صورت موزاییکی گرفته شده، از فیلتر هیدروژن آلفا هم استفاده شده تا گازهای درخشان متشکل از هیدروژن ملتهب از جمله حلقه بزرگ برنارد به خوبی ثبت بشوند.
۵۴۵۴
دانش > نجوم - عکس روز ناسا منظرهای عریض از کهکشانهایی را نشان میدهد که در پس ستارههای کهکشان راهشیری و صورت فلکی تکشاخ واقع شدهاند.
کهکشان بزرگی که در سمت راست میبینید، NGC 7331 نام دارد. این کهکشان مارپیچی که در فاصلهی ۵۰ میلیون سال نوری از ما قرار گرفته، یکی از کهکشانهای پرنوری است که به طرز عجیبی در فهرست منجم مشهور قرن ۱۸، شارل مسیه قرار ندارد. پایین سمت چپ تجمع تعدادی کهکشان کوچکتر را میبینید که با نام پنجقلوی استفان شناخته میشوند. این کهکشانها در فاصلهی ۳۰۰ میلیون سال نوری از ما قرار دارند و در حقیقت یک صحنهی تصادف کهکشانی بزرگ را نشان میدهند. فاصلهی زاویهای پنجقلوی استفان با NGC 7331 فقط نیم درجه است.
۵۴۵۴
دانش > نجوم - ایسنا نوشت: ناسا در همکاری تازه خود با سازمان فضایی امارات متحده عربی قصد دارد قابلیتهای ارتباطی فضاپیمای مریخنورد "امید" این کشور را که در سال 2021 به سیاره سرخ خواهد رسید، تامین کند.
دکتر گیل آلن، دانشمند ارشد ناسا در مصاحبهای با نشریه گلفنیوز اظهار کرد که این کار، بخشی از یک توافقنامه حمایتی برای همکاری بین دو سازمان فضایی است.
آلن افزود: ما قصد داریم قابلیتهای ارتباطی بهتری در مریخ داشته باشیم و همکاری با کاوشگر امارات بطور قطع برای ما سودمند است.
این تواقفنامه حمایتی بدان معنی است که ناسا قصد دارد در ماموریتهای کاوش فضایی آینده نیز به همکاری خود با این کشور ادامه دهد.
فضاپیمای امید در سفر 9 ماهه خود بیش از 60 میلیون کیلومتر را طی خواهد کرد که با پنجاهمین سالگرد تاسیس امارات متحده عربی مصادف خواهد شد.
این ماموریت تحت نظارت سازمان فضایی امارات اجرا خواهد شد و توسط مرکز فضایی محمد بن راشد با همکاری شرکای بینالمللی ساخته شده است.
۵۴۵۴