در اين بخش مي‌توانيد در مورد کليه مباحث مرتبط با علم و تكنولوژي به بحث بپردازيد
Old Moderator

Old Moderator



نماد کاربر
پست ها

1575

تشکر کرده: 0 مرتبه
تشکر شده: 12 مرتبه
تاريخ عضويت

شنبه 11 شهریور 1385 13:24

آرشيو سپاس: 252 مرتبه در 138 پست

فضاپیمای پلاستیکی

توسط Sardar » شنبه 11 آذر 1385 20:11

فضاپیمای پلاستیکی
به نظر مي رسد پلي اتيلن محافظ بهتري در برابر پرتوهاي فضايي نسبت به آلومينيوم، ماده اي که بيشتر فضاپيماهاي کنوني از آن پوشيده شده اند، است و شايد فضاپيمايي که انسان را به مريخ مي برد پوششي پلاستيکي داشته باشد.
نگار نامور
بعد از خواندن این مطلب دیدشما نسبت به کیسه های زباله تغییر خواهد کرد؛ همه ما ازآنها استفاده می کنیم. این کیسه ها آن قدر پیش پا افتاده اند که به سختی می توانیم فکر کنیم کارایی دیگری داشته باشند. خوب! چه کسی باور می کند این جسم پست، ممکن است کلید پرتاب انسان به مریخ باشد؟

اغلب کیسه زباله های خانگی از پلیمری به نام "پلی اتیلن" تشکیل شده اند.معلوم شده است که انواع این ملکول پوشش بسیار خوبی در برابر پرتو های خطر ناک فضایی است. دانشمندان مدت زیادی است که با این مواد آشنایند ودر تلاشند فضاپیمایی بسازند که سطح خارجی آن از مواد پلی اتیلنی باشد.

دانشمندان ناسا برپایه پلی اتیلن ماده ای را به نام RXF1 اختراع کرده اند که حتی از آلومینیم سبک تر و مقاوم تر است. ناصر برقوتی  دانشمند پروژه های ناسا در بخش حفاظت در برابر پرتو های کیهانی می گوید: «این نخستین باری است که چنین ماده ای تولید می شود که هم ساختار مقاومی دارد و هم پوشش مناسبی است».

رفتن به مریخ با فضا پیمای پلاستیکی؟ حتي احمقانه تر از آن است که به گوش می رسد.اما بی خطر ترین راه رفتن به سیاره سرخ همین است.
حفظ از فضانوردان در برابر تابش پرتو های کیهانی ، بزرگترین مشکلی است که هنوز راه حلی برای آن بیان نشده. بیایید نگاهی به سفر انسان به سوی مریخ بیاندازیم: سفر بهسیاره سرخ تقریبا 30 ماه طول می کشد. و طي آنف فضاپيما از میدان مغناطیسی زمین خارج مي شود. بسیاری از دانشمندان معتقدند که موادی مانند آلومینیم ، که برای حفاظت در برابر پرتو ها ، برای چرخش به دور مدار زمین یا سفر های کوتاه دیگر مانند رفتن به ماه، به کار می رود ، ممکن است برای سفر های طولانی مثل رفتن به مریخ مناسب باشد. اما برقوتی نسبت به این مساله تردید دارد. او معتقد است که رفتن به مریخ با فضاپیما های آلومینیمی غیر ممکن است.

مقایسه بين حفاظ هاي پلاستیکي و آلومینیمي به اين ترتيب است: پلی اتیلن 50 درصد بیش از آلومینیم در برابر تابش های خورشیدی و 15 درصد بهتر از آن در برابر پرتو های کیهانی ، از فضاپیما محافظت می کند.

امتياز مواد شبه پلاستیکی این است که "تابش ثانوی " کمتری دارند. این تابش در اثر خود مواد محافظ ایجاد می شود. زمانی که پرتو کیهانی به لایه های محافظ برخورد می کند، بخش هایی از این لایه به اتم های تشکیل دهنده اش متلاشی شده و تابش های هسته ای پديد مي آيد.

این عکس العمل ها باعث ایجاد پی در پی محصولات فرعی هسته ای مانند نوترونها  و ... می شود که به داخل فضاپیما راه می یابند. این دقیقا مثل آن است که بخواهیم خودمان را با ديواري از سوزن از یک گلوله توپ محافظت کنیم. ديوار جلوي توپ را مي گيرد اما ازسوزن هایی که خودمان گذاشته ایم آسیب می بینیم. تابش های ثانوی عموما بیش از اشعه های کیهانی برای فضانوردان خطرناک است.

این طور که به نظر می رسد ، عناصر سنگین مانند سرب ، که اکثر مردم فکر می کنند محافظ بهتری در برابر پرتو هاهستند، تابش ثانوی بیشتری نسبت به عناصر سبک مانند کربن و هیدروژن دارند. به همين دليل پلی اتیلن را محافظ بهتری می دانیم. اتیلن ازاتم های سبک (کربن و هیدروژن) که تابش ثانوی کمتری دارند تشکیل شده است.

این عناصر سبک نمی توانند به طور کامل جلوی تابش های کیهانی را بگیرند . اما می توانند آثار زیان بار این پرتوها را به مقدار زیاد کاهش دهند.

تصور کنید بهمنی به سوی شما می آید . شما به پشت دیواری بلند پناه می برید. در این صورت مقداری از برف به شما می خورد اما به آن اندازه زیاد نیست که بتواند به شما آسیبی بزند. پلی اتیلن ها نیز مانند این دیوار عمل می کنند. برقوتی می گوید: این دقیقا همان کاری است که ما انجام می دهیم: ضعیف کردن اشعه، بدون ایجاد مقدار زیادی تابش ثانوی. حالا باید ببینیم که می توانیم در این نبرد پیروز شویم یا نه.

مشکل وقتی پيش مي آيد که يادمان بيايد که محافظ ها بايد بر نيروي هاي بزرگي در فضا غلبه کنند. پس يقينا با کیسه های زباله معمولی،  نمی توان کشتی فضایی ساخت. این همان مسئله اي است که برقوتی و همکارانش روی آن کار می کنند: "افزایش استحکام پلی اتیلن برای استفاده در پروژه های فضایی".

به همین دلیل ، محقق پروژه حفاظت کننده ها Roj Kaul  به کمک برقوتی آمد. Kaul سابقا روی موادی از این قبیل، برای توسعه پوشش هلی کوپتر ها، کار می کرده است. او می گوید : RXF1 به طور قابل ملاحظه ای سبک و قوی است. استحکام کششی آن سه برابر آلومینیم است. در حالی که 2.6 بار سبک تر از آن است. زمانی که این ماده کاملا آماده شود ، می توان آن را به صورت یک فضاپیما شکل داد و قالب گیری کرد. RXF۱ همان مشتقی از پلی اتیلن است که می تواند بهترین محافظ در برابر پرتو ها باشد.

استحکام تنها یکی از مشخصه هایی است که دیواره های فضاپیما نياز دارند. برقوتی می گوید: تحمل در مقابل شعله ور شدن و حرارت زیاد نیز بسیار مهم است. ماده ای که هيچگاه در برابر پرتو مستقیم خورشید نرم نشود، وجود ندارد. پلی اتیلن خالص بسیار اشتعال زاست. پس باید تحقيقات دیگری ترتيب داده شود تا مقاومت آن در برابر اشتعال زایی و حرارت بالا رود.

بزرگترین سوال  این است که آیا RXF1 می تواند بشر را به سلامت ، به مریخ ببرد؟ هیچ کس نمی تواند به طور قطع به این سوال پاسخ دهد.
رییس مرکز سلامت در برابر پرتو های ناسا می گوید : بعضی از اشعه های کهکشانی به قدری نافذند که هیچ حفاظی نمی تواند آن ها را متوقف کند، حتي پلی اتیلن. Cucinotta  می افزاید: ما با يک شبیه سازی کامپیوتري احتمال ابتلا به سرطان با دو فضاپیمای آلومینیمی و پلی اتیلنی مقايسه کرده ايم و بین این دو هیچ تفاوت مهمی دیده نشد. این دیگر بستگی به زیست شناسان دارد که حدس بزنند  بدن انسان چه واکنشی را در برابر پرتو های کیهانی ممکن است از خود نشان دهد. نکته جالب این است که بعد از گذشت ده ها سال از سفر های فضایی هنوز دانشمندان به طور کامل نمی دانند که بافت های انسانی چه عکس العملی را در برابر پرتو ها از خود نشان می دهند.

هنوز پرسش هاي بسياري بدون پاسخ مانده است، با اين وجود برقوتی اعتقاد دارد که RXF1 می تواند بشر را برای 30 ماه ماموریت به مریخ محافظت کند.

امروز ، تهیه لوازم خانه، فردا ، سفر به سوی ستاره ها؟ پلی اتیلن ممکن است انسان را دور تر از آن که تصور می شود، ببرد.

منبع :ازسایت مجله نجوم
هیهات منا الذلة

 


  • موضوعات مشابه
    پاسخ ها
    بازديدها
    آخرين پست

چه کسي حاضر است ؟

کاربران حاضر در اين انجمن: بدون كاربران آنلاين و 1 مهمان