چندین موضوع جالب فضایی [مقاله]


چندین موضوع جالب فضایی [مقاله]



ترجمه توسط احمد رزاقی، حقوق متن محفوظ برای سایت و نویسنده

داگلاس آدامز میگوید یکی از پژوهشگران میگوید:

جهان بزرگ است. واقعا بزرگ. به قدری که واقعا نمیتوانید تصورش را بکنید که چه اندازه ای دارد، عظیم الجثه؟ یا بیشتر؟"

" منظورم این هست که شما ممکن است فکر کنید که جهان مثل جاده ای طولانی هست به سمت شیمی، یا به سمت علم زیست؟

او شوخ نبود! جهان واقعا با میل بیشتری در حال بزرگ شدن هست. تقریبا غیر قابل شدنی هست این فاصله زیاد در حس ما بگنجد.
هر کسی که بگوید میوتاند به خوبی چنین مقیاسی را احساس کند، احتمالا دروغ گفته است! هوش بشر به سادگی نمیتواند این خلیج بی پایان فضا را درک بکند هیچ منبعی هم وجود ندارد برای این کار چشم انسان حتی فاصله های نزدیک را هم با اختلاف جهت و منظر میتواند تشخصی دهد.
و بدین ترتیب از تشخیص فاصله ها زیاد که درباره اش بحث میکنیم هم ناتوان هستیم.

هر منجمی میداند که ماه زمین کاملا به زمین نزدیک و با دیگر اشیاء قابل تشخیص است، سیارات کم کم در حال دور شدن هستند و ستاره ها نیز به طور نامعلومی در حال دور شدن هستند.

بنابراین، در این مطلب بیشتر عکسهایی که به ترتیب ارقام لیست شده اند، یا به وسیله نوعشان، یا شاید به واسطه ی زمان، فاصله هایشان را نشان میدهد.

*ابتدا، پنجره یک خانه! این پنجره در فاصله حدود 200 متر دور تر برنامه دارد. 200 متر یک فاصله خوب هست که اکثر ما میتوانیم آن را تشخیص دهیم.

* و بعدی، ماه ما هست. 400.000 کیلومتر. در شرایطی که به جایی دیگر میروید ماه خیلی دور هست. من شاید به یک سفر 160 کیلومتری بروم! زمان ماه در چه دوره ای برنامه دارد؟

حدود 3 ماه. گردشی در حدود 5 کیلومتر! من میتونم در حدود 9 سال به ماه برسم سال با مقداری حدودا 24 ضرب در 7 بار راه رفتنم در سال! چه خبر بدی! بنابراین با این مقیاس من میتوانم از لندن تا پاریس درست 3 روز راه برم تا به مقصد برسم و با این حال پس میتوانم با این راه رفتن در حدود 4 یا 5 ماه به شهر سیدنی در استرالیا برسم.

* و مریخ. 60 میلیون کیلومتر. وقتی این عکس در آگوست 2003 گرفته شده بود مریخ خیلی نزدیک بود. 60 میلیون کیلومتر یعنی 150 بار طی مسافت زمین تا ماه .

خوب یعنی حدود هزاران سال راه رفتن! یعنی نسبتا آنسوی دوره ی زندگی بشر. اجازه بدید به ماشین شخصیمان برویم! اگر آن موقع 40 سال داشتیم وقتی آماده سفر به آنجا با این مسافتها شدیم سن احتمالا در 70 سالگی است. البته آنوقت باید چیزی حدود 4 میلیون دلار فقط برای بنزین بپردازید و حالا فکر کنید داخل یک هواپیمای جت نشسته اید حالا چی؟ باید حدود 10 سال احتمالا استقامت کنید.

*بیاید بیشتر پیش برویم. مسیه 16. یعنی سحابی عقاب. این جرم یک خوشه باز ستاره ای که حالت گازی و ابری دارد است که در داخل کهکشان قشنگمان برنامه دارد .

حدود 7000 سال نوری هم با ماه فاصله دارد. در واقع این هم یک بازه ی زمانی حدود 30 بیلیون سال رانندگی نیاز دارد!! و حالا سیاره مشتری کجاست؟ احتمالا حدود 1 هزارم متر دور تر... و یا... معلوم نیست.

*و حالا یک شانس دیگری هم قبل از آنگه کهکشانمان را ترک کنیم داریم. و آن هم خوشه ی کروی. یعنی مسیه 13. این جرم 25000 سال نوری دورترهست .

مسیه 13 در حدود 357 کیلومتر دورتر از مقیاس کنونیمان هست.

*الان کجاییم. یک لحظه استقامت کنید ببینیم کجاییم!!! خوب متاسفم ما هم اکنون کهکشانمان را ترک کردیم. کهکشان ما جزو گروهی از کهکشان هاست که در فضا در حال تلو تلو خوردن هست .

دیگر اعضای این گروه مسیه 33 هست. یعنی همین عکس روبرو. چقدر دورتر از ما است؟ اون 3 میلیون سال نوری دورتر هست. یعنی 120 بار دورتر از مسیه مسیه 33 تنها دهمین را به ماه هست. یعنی حدودا 3 بار فاصله ی سیدنی. بد هم نیست. نه؟

*حالا این گروه محلی خودمان را ترک میکنیم تا به خوشه ی سنبله ( یا ویرگو) برسیم. عکس روبرو مربوط به کهکشان غول مسیه 85 است. البته عکس خیلی خوبی نیست .

این هم 60 میلیون سال نوری دورتر هست. همواره این فاصله بسیار بزرگی هست.


* در آخر هم خوشه سنبله را ترک میکنیم تا به سوی صور فلکی ماهی و برساووش حرکت کنیم. اینجا یک قسمتی از آن خوشه هست .

یعنی هابیل 262 ( یا آبیل 262). این هم تقریبا 260 میلیون سال نوری از ما دورتر هست. در مدلی که ما در اختیار داریم این جرم 5 در صد راه به سوی مریخ هست. در داخل این جرم یک کوازار حدود2 بیلیون سال نوری هست، در مدلهای شیمی ما یعنی حدودا نصف راه به سوی مریخ. دقت داشته باشید این که نصف راه مریخ هست از اینجا یعنی خوشه برساووش محاسبه شده است.

میبینید بد هم نیست. من شرط میبندم ما با وجود اینکه میان این فاصله ها و آن هم نزدیک سفر کردیم خیلی فاصله کمی طی کردیم.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]



بشر هنوز ۹۵ درصد از جهان هستی و گیتی را نشناخته است

1:

تأثير تشعشعات كيهاني بر اسكلت فضانوردان


اسكلت يكي از
سيستم‌هاي مهم انسان هست كه سبب حفظ وضعيت ايستاده و هستوار بدن در برابر نيرايشانجاذبه مي‌شود.


ساخت مایکروفر
به‌طور طبيعي اسكلت انسان در محيط جاذبه 1 جي زمين رشد و نمو مي‌كند
و ساختار هستخواني اون به ‌شكلي طراحي شده هست كه در مقابل نيروهاي وارد بر خودمقاومت كند.


نمونه سوالات هماهنگ کشوری فیزیک پیش 1
لايه خارجي هستخوان را پريوست (در مقابل لايه داخلي يا اوندوست) گايشانند
.


امکان حل راز ماده تاریک توسط شبیه سازی بزرگ
بافت هستخواني محيطي به‌شكل تيغه‌هاي هستخواني در زير پريوست برنامه دارد.


نامرئی شدن ناقص
در
لايه‌هاي زيرين، مجاري هستخواني هم‌مركز (نظير تنه درخت) در اطراف يك منبع خونيبرنامه مي‌گيرد و سيستم‌هاي هاورس (استئون) را مي‌سازد.بافت هستخواني از دو قسمت سخت قشري در خارج، و مغز‌استخوان در داخل تشكيل شده هست.


ستاره شناسی و کیهان شناسی - Teach Yourself VISUALLY Astronomy
قسمتي از هستخوان كه در مجاورت مغز هستخوان قرار
دارد، هستخوان اسفنجي (ترابكولار) نام دارد.


ستاره شناسی و کیهان شناسی - The Far Side of the Moon : A Photographic Guide
هستخوان قشري
(compact bone)، در حدود 80 % هستخوان‌بندي افراد بزرگسال را تشكيل مي‌دهد و اكثراً در تنه هستخواونهايدراز وجود دارد.


ستاره شناسی و کیهان شناسی - Jupiter and How to Observe It
هستخوان اسفنجي
(spongy or cancellous bone) به‌صورت تيغه‌هايموازي ميكروسكوپي آرايش مي‌يابد و بيشتر در تنه مهره‌ها، دنده‌ها، لگن و انتهاياستخواونهاي دراز وجود دارد.

ترتيب قرارگيري بافت اسفنجي و متراكم، هستحكام مناسب را
براي تحرك فراهم مي‌سازد.

قسمت اسفنجي هستخوان وزن بدن را متحمل مي‌شود و اون را در
برابر شكستگي محفوظ مي‌كند.

بافت هستخواني دائماً در حال بازسازي هست و كلسيم مورد
نياز بدن به‌طور متناوب از ذخاير اسكلتي آزاد مي‌شود.فضانورداني كه بي‌تحركي طولاني‌مدت را تجربه مي‌كنند،مانند بيماران بستري، قطع نخاع، فلج اندام‌هاي تحتاني، و كساني كه اندام‌هايشانمدت‌ها در گچ مي‌ماند، بخش زيادي از توده هستخواني، قدرت هستخواني، و عضلاني خود رااز دست مي‌دهند.

مطالعات مختلف بر رايشان فضانوردان نشان مي‌دهد كه از دست رفتن توده
استخواني در مأموريت‌هاي فضايي به طور متوسط، حدود 1 تا 2 % در ماه و از دستدادن كلسيم در فضانوردان تقريباً 10 برابر ميزان از دست دادن كلسيم در بدن زنان دراوايل يائسگي هست (بيشترين ميزان ازبين رفتن توده هستخواني انسان در رايشان زمين).

كاهش توده هستخوان باعث كاهش قدرت هستخواني و افزايش خطر شكستگي مي‌شود كه يكي ازمشكلات سلامتي فعلي فضانوردان هست و سبب اختلال در كاركرد اونها در مأموريت‌هايفضايي مي‌شود.

پوكي هستخوان در فضانوردان يكي از بزرگ‌ترين موانع مأموريت‌هاي
طولاني‌مدت مثل سفر به مريخ هست.

آموخته‌هاي ما درباره پوكي‌استخوان
(osteoporosis) در فضا موجب خواهد شد تا اين معضل را، كه بيماري شايع و ناتوان‌كننده‌اي در كرهزمين هست، بهتر بشناسيم.






اخيراً دانشمندان متوجهشده‌اند كه اشعه درماني در بيماران مبتلا به سرطان، خطر شكستگي خودبه‌خودي هستخوانرا افزايش مي‌دهد و اين واقعيت افق جديدي از تحقيقات براي محققان هست.

بتمن يكي از
دانشمندان ناسا، كه در حال حاضر بر رايشان پوكي‌استخوان كار مي‌كند، مي‌گايشاند: "بروزشكستگي هستخوان در زنان يائسه‌اي كه به علت سرطان گردن رحم و روده بزرگ تحت درمانبا اشعه (راديوتراپي) برنامه مي‌گيرند 60 % و در بيماران مبتلا به سرطان مقعد بهميزان 200 % افزايش مي‌يابد".

با توجه به اونكه كاهش توده هستخواني در فضانوردان
و مواجه اونها با تشعشعات كيهاني در مأموريت‌هاي فضايي 30 ماهه به مريخ، امرياجتناب‌ناپذير هست بايد واقعياتي مهيا كرد تا بتوان مسافران را در برابر اون‌محافظتنمود.بتمن (Bateman) در جولاي 2006، 35 موش ماده را در معرض يك مواجهه (تك دُز) اشعه‌به شدت 2گري برنامه داد.

البته اين مقدار تقريباً معادل شدت اشعه‌اي هست كه براي فرد مبتلا به سرطان هستفادهمي‌شود.

ايشان موش‌ها را به 4 گروه تقسيم كرد و اثر اشعه‌هاي مختلف گاما (امواج
الكترومغناطيسي با طول موج كوتاه و انرژي بالا كه به وسيله مواد راديواكتيو تابيدهمي‌شود)، پروتون (از اجزاي اتم با بار مثبت و اندازه حدوداً 1836 برابر بزرگ‌تر ازالكترون)، كربن و يونيزه (اشعه با قدرت بالا با انرژي كافي براي خارج‌كردن الكتروناز مدار حركتي و در نتيجه بارداركردن هسته) را رايشان اونها بررسي كرد.

سپس قسمت
ابتدايي هستخوان بزرگ ساق پا (تيبيا) و هستخوان ران (فمور) را به وسيله سي‌تي‌اسكنبررسي كرد.

طبق نتايج به‌دست آمده، اشعه كربن باعث شد تا توده هستخوان اسفنجي 39
% (بيشترين كاهش) كاهش يابد.

اشعه‌هاي پروتون، يونيزه و گاما به ترتيب 35، 34 و
29 % توده هستخوان اسفنجي را كاهش دادند.

ميزان كاهش اتصالات متحمل‌كننده وزن در
استخوان اسفنجي در بين چهار گروه، حدود 46 تا 64 % متغير بود.

شايان ذكر هست كه قطع اتصالاتاستخواني برگشت‌پذير نيست و با درمان‌هاي جبراني بهبود نمي‌يابد.

تك‌تك اشعه‌هاي؛
گاما، پروتون، كربن و يونيزان در اين مطالعه نسبت به مجموع اين اشعه‌ها (پروتون ويون‌هاي سنگين يا اشعه‌هاي يونيزان) تخريب كمتري داشت.

طبق اظهارات بتمن در
ميزان‌هاي بسيار پايين اشعه هم، كه انتظار كاهش توده هستخواني نمي‌رفت، اين معضلمشاهده شد.

برپايه مطالعه بتمن مشخص شده هست كه اشعه بر رايشان قسمت قشري و سخت
استخوان اثر محسوسي ندارد و فقط ناحيه اسفنجي را تحت تأثير برنامه مي‌دهد.

برپايه
نتايج اين مطالعه، تشعشعات فضايي موجب تشديد كاهش توده هستخواني و وخيم‌تر شدناثرات زيان‌آور بي‌وزني بر رايشان هستخوان مي‌شود.



2:



ازسال 1957 که اتحاد جماهير شورايشان موفق شدماهوارهاسپوتنيک1را در مدار برنامه دهد، آلودگي فضا به دست بشرآغاز شد.

اين آلودگي، عمدتاً مربوط به قطعات رها شده در فضا، انفجارات خواسته ياناخواسته و محموله‌هاي غير قابل هستفاده مي‌باشد.

سطح تكنولوژي پرتاب ماهواره‌ها در آغازعصر فضا و عدم شناخت دقيق مهندسان و متخصصان نسبت به مخاطرات پسماندهاي فضايي،باعث شد كه در سالهاي اوج اين فعاليتها حجم قابل توجه‌اي پسماند در مدارهايگوناگون زمين رها شود.

چند سالي كه از عصر فضا گذشت كم‌كم خطرات ناشي از پسماندهايفضايي، خود را به اشكال مخاطره‌آميزي نشان دادند.

در بررسي محموله‌هايي كه بهزمين باز‌مي‌گشتند، نشانه‌هايي از برخوردهاي كوچك و بزرگي ديده مي‌شد كه پاره‌اياز اونها بسيار خطرناك به نظر مي‌رسيدند.


اين تصايشانربر پايه داده های واقعی شبیه سازی کامپيوتری شده هست



پس از آغاز راهپيماييهاي فضايي، خطرات ناشي از برخورد پسماندهايبسيار كوچكي كه مي‌توانست به راحتي پوشش نازك و حساس پوشش فضانوردان را پاره كند،معضل ديگري بود كه آژانسهاي فضايي را به تحقيق و تفكر بيشتري وا‌داشت.

اين موضوع
در سال 1991، وقتي كه دستكش يكي از فضانوردان شاتل فضايي آتلانتيس هنگامپياده‌نوردي فضايي و در اثر برخورد پسماند بسيار كوچكي پاره شد، اهميت ايشانژه‌اييافت.
فضاي اطراف زمينرا اجرام سماايشان و غير سماايشان،پلاسما، امواج الکترومغناطيسي و يونها در بر‌گرفته هست.

ملموس‌ترين و
فيزيكي‌ترين پديده‌اي كه در اطراف زمين مشاهده مي‌شود، مدارگردها هستند.

در تعريف،
مدارگردها اجسامي هستند با وزن، ابعاد و شكل ظاهري متفاوت كه با طبعيت از قوانينسه‌گانه كپلري به دور اجرام عظيم سماايشان مي‌چرخند.مدارگردهاي اطراف زمين را مي‌توان به دو گروه مدارگردهاي سماايشان مانند ماه، سنگهايآسماني و غبارهاي بين‌سياره‌اي و مدارگردهاي دست ساز مانند ماهواره‌ها،ايستگاه‌ها و پسماندهاي فضايي تقسيم كرد.
مدارگردهاي غير سماايشان را ميتوان در دوگروه اجرام قابل هستفاده نظير ماهواره‌ها و اجرام غير قابل هستفاده نظير مراحلپاياني راکتهاي حامل و يا ماهواره‌هاي از کار افتاده جای داد.

پسماندهای فضايی به
اين گروه از مدارگردهای ساخته دست بشر که غير قابل هستفاده بوده و يا عمر مفيدشانبه پايان رسيده باشد فرموده مي‌شوند.

تخمين زده مي‌شود که در حال حاضر حدود 330
ميليون قطعه پسماند با ابعاد مختلف از قطر يک ميليمتر تا ماهواره‌هاي از کارافتاده چند صد کيلوگرمي در مدارهاي مختلف زمين سرگردانباشند.
اکثر پسماندهاي فضايي در دو منطقه عمده اطراف زمين انباشته شده‌اند.

منطقه لئو (LEO) يا محدوده کم ارتفاع مداری اولين منطقه آلوده فضا شمرده مي‌شود.

اين منطقه كه از ارتفاع 200 کيلومتري سطح زمين آغاز شده و تا حدود 2000 کيلومتريادامه پيدا مي‌کند برحسب اتفاق ميزبان بيشترين تعداد ماهواره‌هاي هواشناسي ونظامي هست و از اين نظر منطقه حساسی به حساب می‌آيد.

منطقه دوم، ناحيه کم ضخامت
مدار زمين‌آهنگ يا جئو (GEO) ‌در ارتفاع حدود 36000 کيلومتري زمين هست کهتقريبا تمامي ماهواره‌هاي مخابراتي و تلايشانزيوني در اين ناحيه واقعشده‌اند.


اين شكلپراكندگي پسماندهاي فضايي را در اطراف زمين، نشانمي‌دهد
اين تصايشانر بر پايه داده های واقعی شبیه سازی کامپيوتری شده هست



شناخت اين دو منطقه احتياج به روشهاي متفاوتي دارد.

براي مثال، مطالعه
اثر بازدارندگي اتمسفر و يا ناهمگوني شتاب جاذبه زمين که در مدارهاي لئو بسيارحياتي هست، در مدارهاي جئو اهميت چنداني ندارد، اما در مقابل، مطالعه اثر جاذبهخورشيد و ماه براي مدارگردهاي منطقه جئو مهم مي‌باشد.

...

اهميت موضوع پسماندهايفضايي
مهمترين دليل مطالعه پسماندهاي فضايي، خطراتي هست كه وجود اين پسماندهابراي ماموريتهاي فضايي به وجود مي‌آورند.

سرعت مورد نياز برای برنامه دادن جسمی در
مدار زمين آهنگ به ارتفاع 36000 كيلومتر از سطح زمين، حدود km/sec3 مي‌باشد.

اين سرعت با كاهش ارتفاع افزايش می‌يابد تا جايي‌که سرعت لازم برای تزريقمدارگردي در مدار 200 کيلومتري از سطح زمين به حدود km/sec8 مي‌رسد.

برخورد
حتي کوچکترين شئ با سرعتهاي اشاره شده مي‌تواند براي پروازهاي سرنشين‌دار ياغيرسرنشين‌دار تهديدي جدي به حساب آيد.

به عبارتي، خطر اصلي پسماندهاي فضايي
مربوط به انرژي جنبشي بسيار زياد اونها هست که در اثر يک تصادم، رها شده و باعثايجاد خسارت زيادي خواهد شد.

برخورد ريزترين پسماند با سطح نازك و به شدت حساس لباسفضانورداني كه براي انجام مأموريتهاي فضايي، مجبور به راه‌پيمايي در اطراف سفينهخود مي‌شوند، مي‌تواند خطرات عمده‌اي براي اونها در‌بر‌داشته باشد.

پسماندي به قطر
فقط نيم ميليمتر قادر به سوراخ كردن پوشش فضايي و خراشيدن پوست بدن فضانوردانخواهد شد.

پسماندهاي بزرگتر، حتماً خطرات بيشتري براي اونها خواهد داشت
.


نمونه‌اي ازبرخورد يك پسماند با قطر كمتر از يك ميليمتر با يکی از صفحات خورشيدي تلسكوپفضايي هابل


وضع ماهواره‌ها، علي‌رغم داشتن پوششهاي مقاومتر، بهترنيست.

برخورد يک پسماند فضايي کوچک با يک ماهواره و يا ايستگاه فضايي فعال
مي‌تواند باعث از کار افتادن اونها شود و حتي در صورت بزرگتر بودن پسماند، سببمتلاشي شدن ماهواره نيز خواهد شد.به عنوان مثال اگر پسماندي با قطر حدود cm1 با سرعتيمعادل 8 كيلومتر بر ثانيه كه براي مدارهاي كم ارتفاع، سرعت محتملي هست بهماهواره‌اي برخورد كند، انرژيي معادل يك نارنجك دستي آزاد خواهد كرد.

متاسفانه
چنين پسماندهاي بسيار كوچكي قابل مشاهده، رهگيري و فهرست‌برداري نيستند و به‌طبعنمي‌توان مسير اونها را حدس زد و از اونها دوري نمود.

روی همين اصل گسترش تحقيقات برای بهبود طراحی، فرايند ساخت و هستفادهاز مواد جديد و ترکيبی در دستور کار تمامی دفاتر طراحی فضايی قراردارد.
موضوع برخورد و تصادم با پسماندها ريسک اقتصادي هستفاده از فضا را بهشدت افزايش داده و ادامه تحقيقات فضايي و سفرهاي اکتشافي را با بن‌بست مواجه خواهدکرد.

به همين دليل براي آژانسهاي فضايي و صاحبان ماهواره‌هاي تجاري، علمي و نظامي
بسيار مهم هست که اطلاعات دقيق و جامعي از جمعيت، مشخصات و موقعيت پسماندها داشتهباشند.



...

جمعيت و منابع توليد
از آغاز عصر فضا تا وقت حاضر، ميزان پسماندهايفضايي ناشي از فعاليتهاي بشري براي کشف و هستفاده تجاري، علمي و نظامي از فضاحدود 9000 قطعه فهرست شده هست.

پسماندهايي که در حال حاضر و به دليل محدوديتهاي
ابزاري، ميتوان فهرست نمود، پسماندهايي با قطر بيش از 10 سانتيمتر در محدوده کمارتفاع مداری و با قطر بيش از يک متر در محدوده‌های مرتفع نظير مدارهای زمين‌آهنگهستند.

طبق برآوردهاي آماري تعداد کل پسماندها بسيار بيشتر از اين رقم هست.

حدس
زده مي‌شود که تا کنون حدود 330 ميليون قطعه پسماند با قطري بيش از يک ميليمتر درفضا رها شده باشند.


منابع عمده آلوده كننده فضا را مي‌توان در 6 دسته مهم جاداد كه عبارتند از:

·
اشياي به جا مانده ازمأموريتهاي فضايي شناخته‌شده‌ترين پسماندها را ماهواره‌هاي از کار افتاده، اشيايبه جا مانده از ماموريتهاي فضايي و قطعات پخش شده از تعداد بيشماري انفجار تشكيلمي‌دهد.

اشياي به جا مانده از ماموريتهاي فضايي شامل کابلها، فنرها، پيچها ومحافظهايي هست که طي انجام مراحلي از ماموريت، مانند جدايش بلوکها و شروع به کارسنسورها، دوربين‌ها و يا موتورها در فضا رها شده‌اند.

تخمين زده مي‌شود که منبع توليد حدود 40% پسماندهايي از اين قبيل،انفجارات خواسته و يا ناخواسته‌ای بوده که در فضا اتفاق افتاده هست.


·
تصادمهاي فضايي تصادمهايفضايي نيز اگرچه به ندرت رخ می دهند اما به دليل عدم کنترل بر اونها، بسيار مهمهستند.

اهميت تصادم بين مدارگردها از دو جنبه قابل بررسي مي‌باشد.

اهميت اول
مربوط به دسته‌اي از تصادمها هست كه حداقل يكي از طرفهاي برخورد، مدارگرد فعاليمانند يك ماهواره باشد.

اين نوع تصادمها به دليل صدماتي كه مي‌تواند منجر به از
كار افتادن مدارگردهاي فعال و يا شكست مأموريتهاي فضايي شود، مهم هستند.

اهميت دوم
تصادمهاي فضايي مربوط به بحث جاري يعني توليد پسماندهاي فضايي هست.

هنگاميكه دو
مدارگرد با هم برخورد مي‌كنند، به احتمال قايشان قطعات و يا تكه‌هايي از اونها جداشده و با توجه به ميزان و نوع ضربه ناشي از برخورد، مسير مستقلي را در پيشمي‌گيرند.

به اين ترتيب هر چند مجموع جرم پسماندها تغييري نمي‌كند اما جمعيت اونها
افزايش مي‌يابد.

با افزايش تعداد پسماندهاي فضايي در اطراف زمين، مي‌بايست منتظر
افزايش تعداد چنين تصادفاتي باشيم.

هم اكنون روزانه صدها گذر نزديك بين
مدارگردهاي فهرست شده اتفاق مي‌افتد.

آلياژ نَك بخش بسيار اندكي ازپسماندهاي فضايي را قطرات فلز مايعي تشكيل مي‌دهد که شامل آلياژي از دو فلزقليايي سديم و پتاسيم هست.

از اين آلياژ به خصوص كه نَك ناميده مي‌شود به عنوان
مايع خنک نماينده در رآکتورهاي اتمي واقع در مدار هستفاده مي‌شده هست.

نشت اين
آلياژ فقط در محدوه سالهاي 1980 تا 1988 اتفاق افتاد و قطرات نشت شده قطري بين 100ميکرومتر تا 5 سانتيمتر داشته‌اند.

خاكستر موتورهاي سوخت جامد قسمت ديگرياز پسماندهاي فضايي به دليل عملکرد موتورهاي سوخت جامد توليد شده‌اند.

معمولا
براي بهبود عملکرد اين‌گونه موتورها، کاهش ناپايداري اکسيداسيون و افزايش نيرايشانپيشران، در هنگام توليد سوخت حدود 18% ذرات ريز اکسيد آلومينيوم نيز به مخلوطسوخت اضافه مي‌شود.

هنگامي‌كه موتورهاي سوخت جامد روشن هست، اين مواد به شکل
خاکستر و به قطر 50 ميکرومتر تا 3 سانتيمتر از دهانه موتور خارج شده و در مدارباقي مي‌مانند.

ذرات بسيار ريز علاوه بر غبار ريز ذرات آلومينيوم، دو گونه پسماندهايفضايي ريزتري نيز وجود دارند.

گونه اول اجکتا (
Ejecta) نام دارد كه در اثربرخورد پسماندهاي کوچک با سطح ساير اجرام مداري به وجود مي‌آيد.

گونه دوم شامل
ذرات و غبار رنگ يا ساير پوششهاي مدارگردها نظير عايقهاي حرارتي هست که در اثرخوردگي و يا مجاورت با اکسيژن و تابش مستقيم خورشيد، از سطح اصلي کنده شده و درفضا رها مي‌شوند.

·
سيمهاي مسي وست فورد نيدلزآخرين گروه پسماندها، خوشه‌اي از سيمهاي مسي کوتاه و بلند هست که در مدار 3600کيلومتري زمين در حال حرکت هستند.

اين خوشه حاصل دو آزمايش در قالب پروژه‌اي تحت
عنوان "وست فورد نيدلز" مربوط به اوايل دهه 1960 هست که به منظور هستفاده از فضابراي امور مخابراتي شكل گرفته بود.

هدف از پروژه اين بود که با ايجاد يک حلقه مسي
در اطراف زمين، سطح مناسبي براي بازتاب امواج الکترومغناطيس به وجود آيد.

طي اين
عمليات، تعداد 480 ميليون دوقطبي مسي در دو مرحله در مدار زمين قرارگرفتند.

نمودار زير سهم جمعيت هر گروه از منابع آلوده كننده فضا را به تفكيكنشان مي‌دهد.

ملاحظه مي‌شود كه مدارگردهاي فعال و مفيدي كه هم‌اكنون مشغول ارائهخدمت هستند تنها حدود 6% از كل جمعيت مدارگردهاي دست‌ساز را به خود اختصاصمي‌دهند.




اهميتهر يك از موارد فوق، به % آلودگي اونها مربوط مي‌شود.

روشن هست كه كنترل و
مطالعه رايشان منابع آلوده‌كننده‌اي كه % كمي از آلودگي كلي را به خود اختصاصمي‌دهند، در اولايشانت نخواهد بود.
...

فرسايش وفرو‌افتادن
همه ساله در حدود 20،000 تن اجرام طبيعي و غير طبيعي شامل غبار بينسياره‌اي، شهاب‌سنگ‌ها و برخي دست‌ساخته‌هاي بشر كه به واسطه مأموريتهاي فضايي درمدار برنامه گرفته‌اند از محدوده مدارهاي كم ارتفاع به سمت زمين فرومي‌افتند.
فرسايش و فرو‌افتادن پسماندهاي فضايي كه عمدتا ناشي از اثراتبازدارنده اتمسفر مي‌باشد، روش طبيعي کاهش پسماندها هستند.

پسماندي که در مدارهاي
کم ارتفاع به دور زمين مي‌چرخد در اثر اغتشاشات ناشي از اتمسفر به طور مداومانرژي جنبشي خود را از دست مي‌دهد و در نتيجه ارتفاع مداري اون کاهش مي يابد.

چنين
پسماندي علاوه بر مقابله با نيرايشان بزرگ بازدارنده اتمسفر، به دليل سرعت زيادي كهدارد، آرام آرام داغ شده و مي‌سوزد.

اگر پسماند کوچک باشد، در اثر فرسايش کاملا
سوخته و قبل از برخورد با سطح زمين از بين مي‌رود.

ولي اگر پسماند بزرگ باشد، بخش
باقيمانده اون به زمين برخورد خواهد کرد.

مخزن سوختمرحله پاياني موشك "دلتاي دو".

اين مخزن فولادي 200 كيلوگرمي به تاريخ 5 ژانايشانه
1997 در تگزاس سقوط كرد.



موضوع برخورد با زمين از دو جهت قابلتامل هست: اول مكان و وقت برخورد و دوم پسماندي كه به زمين برخورد خواهد كرد.

موضوعاولوقتي اهميت مي‌يابد كه پسمانددر شهرها، مراكز پرجمعيت و يا مجتمعهاي صنعتي حساس و ارزشمندي مانند پالايشگاه‌ها،سدها و يا نيروگاه‌هاي اتمي سقوط كند.اما اهميتموضوعدوموقتي آشكار مي‌شود كهپسماندهاي خطرناكي مانند راكتورهاي اتمي سفاين فضايي و يا مخازن مملو از سوخت ومواد شيميايي خطرناك در ليست فروافتادن قرارمي‌گيرند.
سه راه طبيعي براي فرسايش يا فروافتادن پسماندها مي‌شناسيم كه هر كداماز اونها به گونه‌اي با اثرات بازدارنده جو زمين در ارتباطهستند:

·
تغيير چگالي جو اين موضوعدر مورد پسماندهايي كه در جو بسيار رقيق يا اندكي بالاتر از اون به دور زمينمي‌چرخند، اهميت دارد.

چگالي اتمسفر در ارتفاع مشخصي از سطح زمين و در طول وقت،
همواره ثابت نيست و به شدت به فعاليتهاي دوره‌اي خورشيد كه بازه‌اي يازده سالهدارد، وابسته هست.

دراوج فعاليتهاي خورشيدي
كه تابش اشعه‌هاي ماوراءبنفش و گاما به شدت افزايش مي‌يابد، لايه‌هايمختلف اتمسفر زمين به تناسب انرژي بيشتري دريافت كرده و افزايش حجم مي‌دهند.

اين
امر باعث مي‌شود چگالي اتمسفر در لايه‌هاي فوقاني به شدت افزايش يابد.

افزايش
چگالي اتمسفر در لايه‌هاي فوقاني باعث افزايش ميزان فرسايش و نيرايشان بازدارندگيخواهد شد كه اين موضوع باعث مي‌شود روند فرسايش و سقوط پسماندهاي اين منطقه دراوج فعاليتهاي خورشيدي شتاب بيشتري گيرد.



مدارهاي بيضي شكل بسيار كشيده دومينعامل فرسايش يا فروافتادن پسماندها مربوط هست به دسته‌اي از اونها كه در مدارهاييبا تفاوت فاحش در ارتفاع نقاط اوج و حضيض مي‌چرخند و يا به عبارتي ديگر شکل مدارياونها بيضي بسيار کشيده هست.

اثر نيروهاي جاذبه ماه و
خورشيد مخصوصا در حالتهاي خاصي نظير مقارنه باعث اختلالات کوچکي در مدارهاي ايندسته از پسماندها مي‌شود.

از اونجا‌که در اين مدارها نقطه حضيض بسيار نزديک به
محدوده جو غليظ هست، كمترين اختلال در مدار امکان فرو رفتن مدارگرد در جو غليظزمين را به شدت افزايش مي‌دهد.

هر بار كه مدارگرد در مسير خود از لايه‌هاي غليظ جو
عبور مي‌كند، بخشي از انرژي مداري خود را از دست داده و در نتيجه، ارتفاع مدار اونپايين‌تر آمده و فرايند فرسايش يا سقوط، سرعت بيشتريمي‌گيرد.

·
فشار تابشيخورشيدآخرين عامل که اهميت کمتري نيز دارد نيرايشان ناشي از فشارتابشي خورشيد هست.

اثر اين نيرو بر مدارگردهاي بزرگ و سنگيني نظير ماهواره‌ها به
قدري اندک هست که مي‌توان اون را فراموش نمود.

اما همين نيرايشان اندک رايشان پسماندهايي
که نسبت سطح به جرم بزرگي دارند، تاثير قابل ملاحظه‌اي دارد که نمي‌توان از اونصرف نظر کرد.

اين منبع انرژي به عنوان روش طبيعي دفع و فرسايش ذرات و غبارهايي
نظير اونچه در مورد خروجي موتورهاي سوخت جامد و يا اجكتا فرموده شد، بسيار مفيد هست.

فشار تابشي خورشيد در دوره‌هايي يازده ساله افزايش مي‌يابد و بيشترين حجم رانشپسماندهاي ريز به سمت جو غليظ در اون وقت صورت مي‌گيرد.




3:

پيشرانهاي فضايي، ابزاري براي تغيير سرعت موشكها، ماهواره‌ها و فضاپيماها هستند.

اونها روشهاي متفاوتي براي توليد شتاب در سيستمهاي فضايي دارند كه هر كدام مزايا و معايب خاص خود را دارد كه
با توجه به نوع كاربرد، در سفر به [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] و يا كنترل وسيله فضايي در مدار از اونها هستفاده‌هاي متفاوتي مي‌شود.
اكثر پيشرانهاي امروزي بر مبناي افزايش انرژي جنبشي سوخت و خروج سريع اونها از دهانه خروجي هستوار مي‌باشند.

در اين‌گونه سيستمها به سوخت به اصطلاح داغ شده مجال داده مي‌شود تا از مجرايي به بيرون فرار كند.

سرعت بسيار زياد گازهاي خروجي طبق قانون سوم نيوتن مجموعه موتور و هراونچه را كه به اون متصل هست را در جهت مخالف خروج گازها به جلو هل خواهد داد.

اين نوع از پيشرانهاي فضايي را موتورهاي راكت مي‌نامند.

موتورهاي راكت با توجه به فرآيند كسب انرژي توسط گازهاي خروجي به دو دسته راكتهاي شيميايي و راكتهاي غير شيميايي تقسيم مي‌شوند.

اكثر فضاپيماها از راكتهاي شيميايي هستفاده مي‌كنند.

در اينگونه موتورها ماده شيميايي قابل اشتعالي در مجاورت اكسيدكننده مناسبي برنامه گرفته و واقعيات لازم براي احتراق تركيب فراهم مي‌شود.

حاصل احتراق گازهاي پرانرژي و داغي هست كه مأموريت توليد پيشران را به عهده دارند.

اين دسته از موتورها با توجه به نوع سوخت و اكسيدكننده به دو دسته كلي تقسيم مي‌شوند.

موتورهاي سوخت جامد و موتورهاي سوخت مايع كه موتورهاي سوخت مايع خود دو نوع دارد.

بعضي انواع موتورهاي سوخت مايع كه براي عمل در اتمسفر زمين طراحي مي‌شوند مكنده بوده و اكسيد كننده خود را كه همان اكسيژن هوا هست از راه مكش هوا به داخل موتور به دست مي‌آورند.

اين عمل نظير رفتار موتورهاي جت هواپيماهاي جنگي هست.

نوع دوم موتورهايي هست كه اكسيد كننده در داخل مجموعه حمل مي‌شود مانند بسياري از موشك‌هاي فضايي يا جنگي
امروزه يكي از قديمي‌ترين و در عين حال مدرن‌ترين موتورهاي فضايي غيرشيميايي، موتورهايي با پيشرانه‌هاي يوني هستند.

اين موتورها كه در دسته موتورهاي الكتريكي جاي مي‌گيرند و در حال حاضر در چند پروژه مهم فضايي مورد هستفاده برنامه گرفته و به ‌خوبي پاسخگايشان نيازمنديها بوده‌اند.

جالب هست كه ايده هستفاده از نيرايشان الكتريسيته براي توليد پيشران به سالهاي اوليه توليد و گسترش موتورهاي موشك باز‌مي‌گردد اما به دليل محدوديتهاي فناوري در اون روزگار اين ايده تا به امروز عملياتي نشده بود.

در اينگونه موتورها جريان سريع محصولات داغ احتراق جاي خود را به جرياني بسيار سريعتر از يونهاي پرانرژي مي‌دهند.

.
اين موتورها نيرايشان پيشران بسيار اندكي توليد مي‌كنند اما در مقابل مصرف اونها فوق‌العاده ناچيز هست.

از اين رو اين قبيل موتورها صرفاً براي هستفاده بسيار طولاني مدت كه وقت كافي جهت افزايش سرعت وجود داشته باشد، كاربرد دارند
.

يون يك تك اتم يا مجموعه‌اي از اتمها هست كه با از دست دادن و يا به دست آوردن تعدادي الكترون، حالت خنثي الكتريكي خود را از دست مي‌دهد و تقارن بين تعداد پروتون‌هاي هسته و الكترون‌هاي پوسته در اين حالت به هم مي‌ريزد.

اگر اتم تعداد الكترون بيشتري نسبت به پروتون داشته باشد به اون يون منفي يا اونيون گايشانند و در صورتي كه تعداد الكترون كمتر از پروتون باشد به اون كاتيون يا يون مثبت مي‌گايشانند.
در موتورهاي الكتريكي روشهاي متفاوتي براي شتاب دادن به يونها وجود دارد كه تمام اونها يك نقطه مشترك دارند و اون اين هست كه با تأمين نسبت شارژ به جرم بسيار زياد، يونها را تا اونجا كه مي‌شود با سرعت بيشتري به بيرون پرتاب مي‌كنند.

سرعت خروج گازهاي يونيده شده در اين گونه موتورها گاهي تا بيش از 10 برابر موتورهاي شيميايي مي‌باشد اما از اونجاييكه جرم گازهاي خروجي بسيار كمتر از پيشرانه‌هاي شيميايي هست، پيشرانش (تراست) اين‌گونه موتورها خيلي كمتر از اسلاف شيميايي اونها هست.
موتورهاي يوني انواع متنوعي دارد كه بعضي از اونها ساخته شده و به كار گرفته شده‌اند و پاره‌اي ديگر در حد نظر و نقشه هستند.

ساده‌ترين موتور يوني پيشنهاد شده تا كنون، موتور الكترواستاتيكي هست كه ساختمان و طريقه عملكرد ساده‌تري نسبت به همتايان مدرن خود دارد.

در يك پيشرانه يوني الكترواستاتيكي، گاز نسبتاً سنگيني (نيرايشان پيشران موتور به حاصل‌ضرب دو عامل سرعت خروجي گازها و جرم اونها وابسته هست) مانند آرگون با جرم اتمي 40 گرم بر مول يا بخار جيوه با جرم اتمي 200 گرم بر مول به عنوان سوخت مورد هستفاده برنامه مي‌گيرد.
ابتدا اتمهاي سوخت، در حالت طبيعي خود، از روزنه كوچكي وارد محفظه موتور مي‌شوند و در اونجا توسط الكترونهاي حاصل از يك تفنگ الكتروني (مانند اونچه در لامپ تصايشانر تلايشانزيونها وجود دارد) بمباران مي‌شوند.

برخورد الكترونهاي سريع به اتمهاي گاز باعث مي‌شود كه اتمها يك يا چند الكترون از دست داده و به شكل يون مثبت درآيند.

الكترونهاي آزاد شده خود در نقش بمبهاي جديد عمل كرده و فرآيند يون‌سازي شتاب مي‌گيرد.

در ديواره محفظه موتور حلقه‌هاي مغناطيسي مخصوصي نصب شده تا با سرعت دادن به الكترونها، فرآيند بمباران را بهبود بخشند.

الكترونها پس از برخورد با اتمها و از دست دادن انرژي خود، در نهايت توسط ديواره محفظه و يا شبكه توري با بار مثبت كه در انتهاي موتور برنامه دارد، جذب مي‌شوند و جاي خود را به الكترونهاي تازه‌نفس مي‌دهند
يونهاي مثبت بر اثر خاصيت پخش اتمي، سرانجام از منافذ شبكه توري با بار مثبت عبور كرده و وارد ميدان الكتريكي بسيار قايشان بين دو شبكه مثبت و منفي مي‌شوند.

اختلاف پتانسيل بسيار شديد بين دو شبكه باردار مثبت و منفي باعث مي‌شود كه يونها به سمت توري محتايشان بار منفي شتاب بگيرند.

پتانسيل الكتريكي شبكه مثبت بسيار بيشتر از پتانسيل الكتريكي شبكه منفي انتخاب مي‌شود.

از اين رو يونهاي مثبت بيشتر از اونكه تحت تأثير جاذبه شبكه منفي باشند، از دافعه شبكه مثبت پيرايشان مي‌نمايند.

اين امر باعث مي‌شود كه تعداد بسيار زيادي از يونها قادر به فرار از منافذ شبكه منفي شوند.

فرار بسيار سريع يونهاي مثبت از انتهاي موتور بر طبق قانون سوم نيوتن باعث توليد نيرايشان پيشراني در جهت خلاف حركت يونها مي‌شود.
اگر يك موتور يوني به اين شيوه به كار خود ادامه دهد، رفته رفته تجمع بار منفي در موتور افزايش يافته و سيستم حالت خنثي خود را از دست خواهد داد.

از اين رو در اينگونه موتورها يك تفنگ الكتروني اضافي در پشت موتور به گونه‌اي نصب شده هست كه الكترونهاي پرتاب شده با يونهاي مثبت برخورد نموده و علاوه بر اونكه اتم را به حالت خنثي تبديل مي‌كنند، باعث تخليه بار منفي تجمعي موتور نيز مي‌شوند.

چنانچه مجموعه موتور و يا سفينه فضايي حامل اون از نظر بار الكتريكي خنثي نباشد باعث ايجاد ميدان الكتريكي مضاعف در پشت شبكه مثبت، جايي بين اين شبكه و محفظه اصلي موتور خواهد شد.

ايجاد چنين ميداني حركت يونهاي مثبت به سمت خروجي موتور را مختل كرده و سيستم كار نخواهد كرد.
سرعت گازهاي خروجي از يك موتور نه‌چندان كارآمد يوني باز هم به مراتب از سرعت گازهاي خروجي يك موتور شيميايي بيشتر هست.

در موتورهاي اوليه يوني اين سرعت به حدود 30 كيلومتر بر ثانيه مي‌رسيد كه امروزه تا حدود 200 كيلومتر بر ثانيه افزايش يافته هست.

در مقابل سرعت گازهاي خروجي يك موتور شيميايي بين 3 تا 5 كيلومتر بر ثانيه هست.

هرچند سرعت گازهاي خروجي بسيار زياد هست اما از اونجاكه جرم مصرفي به عنوان سوخت خيلي اندك مي‌باشد، نيرايشان پيشران چنين موتورهاي بسيار كم هست.

اما در مقابل اين گونه موتورها مي‌توانند مدت وقت زيادي تا حدود 2 سال مداوم كار كرده و اندك اندك سرعت سفينه را افزايش دهند.

اغلب نيرايشاني كه توسط چنين موتورهايي توليد مي‌شود در حد وزن يك برگ كاغذ هست.

چنين نيرايشان پيشران اندكي مي‌تواند يك سفينه فضايي را با توجه به جرم اون با شتابي در حد يك ده هزارم تا يك ميليونيوم شتاب جاذبه زمين به حركت وادارد.
در سفرهاي اكتشافي فضا و يا ماهواره‌هاي زمين‌آهنگي كه براي مدت طولاني به دور زمين مي‌چرخند، هستفاده از چنين موتورهايي توجيه دارد.

مدت وقت طولاني چنين مأموريتهايي به طراحان اجازه مي‌دهد كه با هستفاده از نيرايشان پيشران اندك اين موتورها، تغيرات دلخواه سرعت را به دست آورند.

مصرف انرژي الكتريكي اين‌موتورها بين 2 تا 25 كيلووات بوده كه تأمين چنين انرژي زيادي نيز خود مشكل تكنيكي ديگري هست.


اكنون سفرهاي فضايي انگشت‌شماري از موتورهاي يوني به عنوان پيشران هستفاده كرده‌اند كه از اون‌جمله مي‌توان به ديپ اسپيس-1 كه در 24 اكتبر 1998 توسط ناسا پرتاب شد،
اسمارت 1 كه در 27 سپتامبر 2003 به قصد گردش به دور ماه توسط اِسا به فضا فرستاده شد و كاوشگر فضايي هايابوسا كه توسط آژانس فضايي ژاپن در 9 مي 2003 به قصد كاوش خرده‌سيارك سيب‌زميني شكل ايتوكاوا راهي بيكران فضا گرديد، اشاره نمود.

در مورد كاوشگر هايابوسا كه مأموريت ايشانژه‌اي را انجام داد وضع به ‌گونه ديگري بود.

لزوم رسيدن به خرده سيارك ايتوكاوا با سرعتي معقول، قرارگيري در مدار مشابه هدف، تعقيب ايتوكاوا با سرعتي برابر سرعت مداري اون و دور و نزديك شدن به سيارك با سرعتي بسيار آرام لزوم هستفاده از چنين موتور قابل كنترلي را دو چندان كرده بود.

هايابوسا براي طي بيش از دو بيليون كيلومتر راه تا رسيدن به ايتوكاوا در مدت 25800 ساعت كار مداوم موتورهاي يوني خود فقط 29 كيلوگرم زنون مصرف كرد و به‌ازاي اون به اختلاف سرعتي معادل 1400 متر بر ثانيه دست‌يافت.

نزديك شدن به ايتوكاوا در مراحل نمونه‌برداري با سرعت اندك 5 سانتي‌متر بر ثانيه كه به سيستم كنترل موقعيت لازم براي تصحيحات ضروري را مي‌داد از ديگر كاربريهاي اين موتورهاي كم‌مصرف بود.



4:

تصور كنيد شما يكي از فضانوردان مأموريت سفر به مريخ هستيد كه پس از سه سال در راه بازگشت به زمين برنامه داريد.

در ميانه راه، فضاپيماي شما ناگهان با قطع و وصل متناوب جريان برق مواجه مي‌شود.

شما با كنترل سيم‌كشي داخلي %د جستجايشان علت برمي‌آييد و در كمال شفرمودي، مشاهده مي‌كنيد توده‌اي لرزان از مايعي سياه‌رنگ به اندازه يك گريپ‌فروت در مجاورت يك دسته سيم كپك‌زده معلق هست!
مشابه همين اتفاق در ايستگاه فضايي مير پس از پرتاب اون در سال 1986 رايشان داد.
مارك اوت، دانشمند بخش پزشكي مركز فضايي جانسون در تگزاس در رابطه با اين جريان هشدار داد كه ايستگاه فضايي مير و ايستگاه فضايي بين‌المللي، از نظر پاكيزگي هنگام پرتاب، واقعيات كاملاً مشابهي داشته‌اند.

در اون وقت، كيهان‌نوردان مير، فرايند معمول پاكسازي تمام سطوح ايستگاه فضايي را براي جلوگيري از رشد باكتري‌ها و قارچ‌ها، كه مي‌توانند سلامت سرنشينان را به خطر بياندازند، انجام دادند (دقيقاً به همان شيوه‌اي كه امروزه، فضانوردان آمريكايي و ديگر كشورها در ايستگاه فضايي بين‌المللي به عمليات پاكسازي مي‌پردازند).



در اواخر دهه نود ميلادي، ناسا نيز در ارزيابي فعاليت باكتري‌ها در مير با روسيه مشاركت كرد.

اونها در راستاي مأموريت‌هاي بلندمدت خود، قصد داشتند تا انواع موجودات ذره‌بيني را كه قادر بودند در واقعيات ايشانژه ايستگاه‌هاي فضايي (كه نياز به بازيابي مكرر هوا و آب هست) رشد كنند، بشناسند.

به ايشانژه كه مير طي 15 سال پرواز در مدار پايين‌زميني، چندين بار قطع برق را تجربه كرد كه هر بار دما و رطوبت از حد تعيين شده بيشتر شد و گردش هوا در فضاپيما نيز تا اتصال دوباره برق نامناسب بود.



در سال 1998، فضانوردان آمريكايي با شركت در پروژه‌هاي ناسا 6 و ناسا 7، بارها در بخش‌هاي مختلف مير در واقعيات محيطي ايشانژه‌اي تحت آزمايش برنامه گرفتند.

تصور كنيد اونها با برداشتن پنل يكي از بخش‌هاي مدول كوانت-2 مير (كه به ندرت نياز به بازبيني اون بود) و در برخورد با توده بزرگ آب شناور، كه به فرموده يكي از فضانوردان به بزرگي يك توپ بسكتبال بود، تا چه حد شفرمود‌زده شده‌اند.

توده‌هاي بزرگ آب، تنها يكي از موارد پنهان در پس پنل‌هاي ايستگاه فضايي بود.

دانشمندان در ادامه به اين نتيجه رسيدند كه آب از ميعان رطوبت انباشته شده در طول وقت بر اثر جاذبه اندك پديد آمده هست.

الگايشان جريان هوا در مير به گونه‌اي بود كه رطوبت را بيشتر به پشت پنل‌ها منتقل مي‌كرد.

دماي نسبتاً گرم پشت پنل‌ها (28 درجه سانتيگراد) واقعيات مناسبي را براي رشد هرگونه باكتري به وجود آورده بود؛ به طوري كه توده‌هاي آب به وجود آمده، بيرنگ نبودند: دو نمونه به رنگ قهوه‌اي و سومي به رنگ سفيد.

آزمايش‌هايي كه بر رايشان اين نمونه‌ها انجام گرفت حاكي از وجود انواع گوناگون باكتري و قارچ در آب بود.



علاوه بر اونچه در داخل فضاپيما يافت شد، كلوني‌هايي نيز در محل درزگيرهاي لاستيكي دور پنجره‌ها در سطوح داخلي مير، بخش‌هايي از
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ، عايق كابل‌ها و لوله‌ها، عايق سيم‌ها و تجهيزات مخابراتي تشكيل شده بود.



موجودات ذره‌بيني جدا از به خطر انداختن سلامتي فضانوردان، به خود فضاپيما نيز آسيب مي‌رسانند.

اندرو هستيل، كارشناس ارشد موسسه كارنژي واشنگتن كه با مركز پرواز فضايي مارشال همكاري مي‌كند، اظهار كرد كه موجودات ذره‌بيني قادرند موجب تغيير خواص فولاد كربني و حتي فولاد ضدزنگ شوند و در محل تلاقي دو قطعه فلزي، خوردگي گالوانيك ايجاد كنند.

اسيد توليد شده از اين موجودات، باعث خوردگي فلزات، شكنندگي قطعات پلاستيكي و پوسانيدن فيلترهاي هوا و آب مي‌شود و به طور كلي سلامت فضاپيما را نيز به خطر بياندازد.

بنا به دلايل فوق هست كه مركز پرواز فضايي مارشال تصميم به توسعه سامانه آزمايش قابل حملي به نام لوكاد-پي‌تي‌اس يا آزمايشگاهي رايشان ريزتراشه گرفته هست.

اين سامانه ابزاري قابل حمل براي تشخيص وجود باكتري‌ها و قارچ‌ها رايشان سطوح فضاپيماها تنها در چند دقيقه هست؛ كاري كه با روش‌هاي هستاندارد در آزمايشگاه‌هاي كشت ميكروب ممكن هست در چند روز انجام شود.

هستيل در اين رابطه مي‌گايشاند: "لوكاد-پي‌تي‌اس، نمونه‌اي منحصر به‌فرد از تجهيزاتي هست كه فضانوردان در يك سفر طولاني‌مدت به ماه يا مريخ نياز مبرمي به اون خواهند داشت.

اونها بايد قادر باشند خود به ارزيابي آلودگي‌ها بپردازند، چرا كه ممكن هست نتوانند نمونه‌ها را براي آزمايش دقيق‌تر به زمين بازگردانند.

رشد باكتري‌ها در فضاپيما پديده‌اي هست كه بايد جدي گرفته شود، اگرچه هيچ‌گونه مشكل مكانيكي يا الكتريكي حادي در ايستگاه فضايي مير مشاهده نشد."

در حال حاضر، يكي از نمونه‌هاي آزمايشي لوكاد-پي‌تي‌اس كه تنها قادر به شناسايي يك دسته از باكتري‌هاست در ايستگاه فضايي بين‌المللي آزمايش مي‌شود.

مدل‌هاي جديدتر اين دستگاه كه مي‌تواند انواع اصلي باكتري‌ها و قارچ‌ها را تشخيص دهد، تا سال 2008 به ايستگاه فضايي پرتاب خواهد شد.

در ضمن، پاييز 2007 نيز برنامه هست نوع پيشرفته‌تري از لوكاد-پي‌تي‌اس با قدرت شناسايي 130 نوع موجود ذره‌بيني در قطب شمال آزمايش شود.

هدف نهايي از اين پروژه، ساخت ابزاري كوچك و قابل حمل هست كه بتواند وجود انواع گوناگون باكتري را تشخيص دهد.

با هستفاده از نتايج چنين تحقيقاتي، دانشمندان مي‌توانند به بهترين و پيشرفته‌ترين تركيبات و تجهيزات ضدباكتري براي جلوگيري از به خطر افتادن زندگي فضانوردان و فضاپيماها دست پيدا كنند.


5:

ممنون جالب بود !!!!!!!!

6:

سلام!!

ایول...

مطالب جابی بودن.

حال دادین...


7:



82 out of 100 based on 72 user ratings 322 reviews