به نقل از «همشهری آنلاین»

از تهران تا پرینستون تا مریخ: سفر به ژرفای فضا با موشک فیزیکدان زن ایرانی‌تبار

تاریخ انتشار: ۱۳ بهمن ۱۳۹۹ | کد خبر: ۳۰۸۶۶۷۱۲

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از دیلی‌میل، دکتر فاطیما ابراهیمی یک موشک جدید استفاده کننده از همجوشی هسته‌ای اختراع کرده است که می‌تواند روزی انسان را به مریخ برساند. این دستگاه از میدان‌های مغناطیسی برای شلیک ذرات پلاسما از  پشت موشک استفاده می‌کند و فضاپیما را به فضا می‌فرستد.

استفاده از میدان‌های مغناطیسی به دانشمندان امکان می‌دهد تا میزان رانش را برای یک مأموریت خاص تنظیم کنند و فضانوردان هنگام سفر به جهان‌های دور مقدار رانش را تغییر دهند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

اختراع این دانشمند ایرانی‌تبار  همچنین می‌تواند فضانوردان را ۱۰ برابر سریع‌تر از رانشگرهای فضایی فعلی که از میدان‌های الکتریکی برای حرکت ذرات استفاده می‌کنند، به سیاره سرخ ببرد.

ابراهیمی گفت: «من مدتی است که در حال بررسی این برداشت هستم. سال ۲۰۱۷ نشسته بودم و به شباهت‌های اگزوز یا خروجی ماشین با ذرات پرسرعت فکر می کردم که این ایده به ذهنم رسید.»

 پلاسما (حالت چهارم ماده) حالت داغ و باردار ماده‌ای است که از الکترون‌های آزاد و هسته های اتمی تشکیل شده و ۹۹ درصد از جهان مرئی مربوط به آن است و قادر به تولید مقادیر زیادی انرژی است.دانشمندان به طور شبانه‌روزی در تلاش برای ایجاد همجوشی هسته‌ای در یک آزمایشگاه هستند به این امید که انرژی عظیم‌ ایجاد شده با  آن برای تولید برق برای موشک‌هایی که در اعماق فضا حرکت می‌کنند، استفاده کنند.

رانشگرهای فعلی پلاسما که از میدان‌های الکتریکی برای حرکت ذرات استفاده می‌کنند فقط می‌توانند یک «تکانه ویژه» کمی تولید کنند. تکانه ویژه (specific impulse)، تکانه‌ای است که به ازای استفاده از مقدار مشخصی از سوخت به موشک وارد می‌شود و در واقع مقیاسی است برای سنجش سرعت خروجی یا اگزوز از موتور موشک. هر چه تکانه ویژه موتور موشک بالاتر باشد میزان بهره‌وری آن بالاتر است.

اما شبیه‌سازی‌های کامپیوتری انجام شده با کامپیوترهای PPPL و «مرکز ملی کامپیوتری پژوهش‌های انرژی» آمریکا  (دفتری وابسته به وزارت انرژی آمریکا واقع در آزمایشگاه ملی لاورنس برکلی در برکلی کالیفرنیا) نشان داد که این برداشت جدید رانشگر پلاسما می‌تواند خروجی با سرعت صدها کیلومتر در ثانیه تولید کند و ۱۰ برابر سریع‌تر از رانشگرهای دیگر باشد.

به گفته ابراهیمی، سرعت بالاتر فضاپیما در ابتدای شروع سفر فضایی می‌تواند سیاره‌های خارجی منظومه شمسی را در دسترسی فضانوردان قرار دهد.

ابراهیمی گفت: «سفرهای فضایی دوردست ماه‌ها یا سال‌ها طول می‌کشد، زیرا تکانه ویژه موتورهای موشک‌های با سوخت شیمیایی بسیار کم است، بنابراین فضاپیما برای سرعت گرفتن باید مدتی در مدارهای سیاره‌ها حرکت کند (تا با استفاده از نیروی گرانشی) سرعت بیشتری بگیرد.»

«اما اگر بتوانیم رانشگرهای بر اساس بازاتصال مغناطیسی بسازیم، بعد می‌توانیم ماموریت‌های دوردست فضایی را در مدت کوتاه‌تری انجام دهیم.»

اگرچه استفاده از همجوشی هسته‌ای برای تأمین انرژی موشک‌ها مفهوم جدیدی نیست، اما پیشران توسعه داده شده توسط ابراهیمی از سه جهت با دستگاه‌های رانشگر کنونی تفاوت دارد.

اول اینکه که تغییر دادن قدرت میدان‌های مغناطیسی می‌تواند میزان رانش را کم یا زیاد کند و به فضانوردان امکان مانور دادن بهتر در اعماق تاریک فضا را می‌دهد.

ابراهیمی گفت: «با استفاده از آهنرباهای الکتریکی بیشتر و میدان‌های مغناطیسی بیشتر  عملا می‌توانید یک دستگیره را بچرخانید و با آن سرعت را به طور دقیق تنظیم کنید.»

دوم اینکه رانشگر جدید با بیرون راندن ذرات پلاسما و نیز حباب‌های مغناطیسی به نام  «پلاسموئیدها»  حرکت ایجاد می‌کند.. 

پلاسموئیدها قدرت را به رانش می‌افزایند و در هیچ برداشت دیگر از رانشگرها چنین تلفیقی وجود ندارد.

سومین تفاوت برداشت ابراهیمی با برداشت‌های دیگر این است که او از میدان‌های مغناطیسی برای شلیک ذرات پلاسما از پشت موشک استفاده می‌کند اما دستگاهای دیگری که در سفرهای فضایی به کار رفته‌اند، از میدان‌های الکتریکی برای این امر استفاده می‌کنند.

استفاده از میدان‌های مغناطیسی ممکن است تحولی عظیم در این حوزه ایجاد کند، زیرا به دانشمندان اجازه می‌دهد تا میزان رانش را برای یک ماموریت خاص از همان ابتدا تنظیم کنند.

ابراهیمی گفت: « سایر رانشگرها به گاز سنگین ساخته شده از اتم‌هایی مانند زنون نیاز دارند، اما در این برداشت جدید می‌توانید از هر نوع گازی که می‌خواهید استفاده کنید.» دانشمندان ممکن است در بعضی موارد گاز سبک را ترجیح دهند، زیرا اتم‌های کوچکتر می‌توانند با سرعت بیشتری حرکت کنند.

درباره دکتر فاطیما ابراهیمی، از تهران تا پرینستون

دکتر فاطیما ابراهیمی متولد تهران است و در دوران پرآشوب جنگ و ایران و عراق فیزیک به پناهگاهش بدل شد. خواندن فیزیک و حل کردن معادله‌ها در آن هنگام راهی برای خروج از این آشوب بود و به او احساس قدرت می‌داد.

او اکنون در آزمایشگاه فیزیک پلاسمای دانشگاه پرینستون می‌خواهد از یک آشوب دیگر نظم بیافریند: پلاسما، گاز بسیارداغ بارداری که خورشید را می‌سازد. پلاسما در اعماق خورشید سوخت واکنش‌های همجوشی هسته‌ای را فراهم می‌کند که در آن‌ها اتم‌های هیدروژن‌ها با هم ترکیب می‌شوند و مقدارهای عظیم انرژی آزاد می‌کنند.

پژوهش ابراهیمی بر فرآیندی در زمین متمرکز است که در وسائلی به نام «توکومک‌ها» انجام می‌شود. این دستگاه‌ها کارشان محصورسازی پلاسما است و برای ایجاد پایداری پلاسما بر مبنای محصورسازی مغناطیسی طراحی شده‌اند. او با استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری به دنبال کشف اساس فیزیکی روشی است که طراحی این وسائل را ساده کند و نیز از اندازه و هزینه آنها بکاهد و به این ترتیب ما را به «خلق یک منبع نامحدود انرژی پاک‌ و تجدیدپذیر» نزدیکتر کند که هدف اصلی پژوهش‌های انرژی است.

نخستین انسانی که به مریخ می‌رود ممکن است یک زن باشد کد خبر 582074 برچسب‌ها دانشمندان

منبع: همشهری آنلاین

کلیدواژه: دانشمندان میدان های مغناطیسی همجوشی هسته ای ابراهیمی گفت

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.hamshahrionline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «همشهری آنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۰۸۶۶۷۱۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

افزایش تقاضای خرید تسلیحات ایرانی پس از حمله به اسرائیل

روزنامه کویتی «الجریده» امروز (شنبه) به نقل از منابع خود مدعی شد: «تقاضای خرید تسلیحات ایرانی پس از حمله اخیر این کشور به اسرائیل به شدت افزایش یافته است.»

به گزارش شفقنا، پس از حمله بی سابقه تهران علیه اسرائیل که با صد‌ها موشک و پهپاد رخ داد، درخواست‌ها برای خرید تسلیحات ایرانی به شدت افزایش یافته است.

این روزنامه با اشاره به اینکه مقامات پانزده کشور پس از این حمله خواستار خرید پهپاد‌ها و موشک‌های ایرانی شده اند، در ادامه به نقل از منابع خود آورده است: درخواست‌ها برای خرید تسلیحات ایرانی فراتر از ظرفیت‌های تولید ایران است و این کشور مجبور به رد برخی از این درخواست‌ها شده است.

در ادامه مطلب روزنامه کویتی آمده است: برخی از این کشور‌ها مشتری‌های سابق ایران و برخی مشتری‌های جدید این کشور برای خرید تسلیحات هستند.