به نقل از «ایران اکونومیست»

استفاده از نانوذرات برای ساختن ماهواره‌هایی به اندازه جعبه کفش

تاریخ انتشار: ۲۶ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۴۸۱۰۹۰

پژوهشگران بریتانیایی سعی دارند از نانوذرات برای ساختن ماهواره‌هایی استفاده کنند که به اندازه جعبه کفش هستند.

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از استادی فایندز، ماهواره‌های کنونی پرتاب‌شده به فضا به اندازه خودروها هستند و توسعه و پرتاب آنها می‌تواند پرهزینه باشد. پژوهشگران در حال حاضر تلاش می‌کنند تا راه‌هایی را برای تامین انرژی ماهواره‌هایی به اندازه جعبه کفش موسوم به «کیوب‌ست»(CubeSat) بیابند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

همکاری پیشگامانه بین «دانشگاه‌ وارویک»(Warw)، «دانشگاه سوانسی»(Swansea University) و «دانشگاه استراثکلاید»(University of Strathclyde) با بهره‌گیری از قدرت نانوذرات به عنوان حسگرهای پیشرفته در این ماهواره‌های کوچک، در حال متحول کردن فناوری فضایی است. این همکاری، صدها هزار دلار بودجه را برای توسعه کاربردهای بالقوه نانوذرات و فیزیک کوانتوم در زمینه اکتشافات فضایی دریافت کرده است.

دکتر «دانیل اوی»(Daniel Oi) نظریه‌پرداز کوانتومی، در یک نشست دانشگاهی گفت: ما در حال ساختن حسگرهای بسیار حساس برای ماهواره‌هایی هستیم که اندازه آنها تا اندازه قابل توجهی کاهش یافته است و قادر به بررسی محیط فضا هستند. این بخشی از یک برنامه بین‌المللی گسترده‌تر در حوزه فناوری کوانتومی است که کاربردهای آن را از مأموریت‌های زمینی به مأموریت‌های فضایی گسترش می‌دهد.

دانشمندان در زمینه «اپتومکانیک معلق»(Levitated optomechanics) که شامل تنظیم و اندازه‌گیری کردن حرکت ذرات ریز در فضای آزاد با استفاده از نور لیزر است، پیشرفت چشمگیری داشته‌اند. این پیشرفت‌ها نشان داده‌اند که نانوذرات می‌توانند رفتارهای دیکته‌شده توسط قوانین مکانیک کوانتومی را که بر تعامل اتم‌ها و ذرات زیراتمی حاکم است، نشان دهند.

در شرایط آزمایشگاهی، نانوذرات که هزار برابر بزرگ‌تر از یک اتم و هزار برابر کوچک‌تر از یک دانه شن هستند، به عنوان حسگر امیدوارکننده به شمار می‌روند. با وجود این، استفاده کردن از این پتانسیل در موقعیت‌های جهان واقعی و فراتر از آن با چالش‌هایی همراه است. برای برطرف کردن این مشکل، پژوهشگرانی که با «برنامه فناوری‌های توانمندساز»(Enabling Technologies Program) «آژانس فضایی بریتانیا»(UKSA) کار می‌کنند، مرزهای فناوری کوانتومی را مورد بررسی قرار می‌دهند تا امکان استفاده از نانوذرات را به‌ عنوان حسگر در فضا ارزیابی کنند. پروژه ۱۸ ماهه آنها به نام «فناوری‌های اپتومکانیکی معلق در فضا»(LOTIS) با هدف توسعه فناوری‌هایی انجام می‌شود که راه را برای ابداع دستگاه‌های فضایی آینده با استفاده از نانوذرات هموار می‌کنند.

کاربردهای بالقوه نانوذرات به عنوان حسگر بسیار گسترده هستند. به عنوان مثال، چگالی ترموسفر زمین که از ارتفاع تقریبا ۸۰ کیلومتری بالای سطح دریا آغاز می‌شود، هنوز به خوبی شناخته نشده است. استفاده از نانوذرات به‌عنوان حسگر می‌تواند این جنبه را روشن کند و درک بهتری را در مورد کشش تجربه‌شده توسط ماهواره‌ها در مدار و نقشه‌برداری از مسیر آنها فراهم سازد.

همچنین، این پروژه با هدف ایجاد گرانش‌سنج‌ها انجام می‌شود که دستگاه‌هایی برای بررسی میدان‌های گرانشی هستند. گرانش‌سنج‌ها کاربردهای گسترده‌ای در ژئوفیزیک و رصد زمین پیدا می‌کنند و به دانشمندان امکان می‌دهند تا از آنچه در زیر سطح زمین نهفته است، نقشه‌برداری کنند. نتایج این کار برای مهندسی عمران و نظارت بر سفره‌های زیرزمینی بسیار ارزشمند است.

علاوه بر این، فناوری‌های اپتومکانیکی معلق در فضا می‌توانند زمینه را برای فناوری‌هایی آماده سازند که از مأموریت «MAQRO» پشتیبانی می‌کنند. هدف ماموریت MAQRO، آزمایش کردن پیش‌بینی‌های مکانیک کوانتومی روی اجرام بزرگ‌تر و ارتقای درک ما در مورد اعتبار مکانیک کوانتومی فراتر از مقیاس اتمی و زیراتمی است.

دکتر «جیمز بیتمن»(James Bateman) پژوهشگر دانشگاه سوانسی گفت: این پروژه به تحقق یافتن رویای ساخت حسگرهای اپتومکانیکی معلق کمک می‌کند و فناوری‌های لازم را برای یک پلتفرم سنجش کارآمد در کاربردهای فضایی و زمینی فراهم می‌سازد.

 

منبع: خبرگزاری ایسنا برچسب ها: نانو ذرات ، کیوب‌ست ، عصر کوانتوم

منبع: ایران اکونومیست

کلیدواژه: نانو ذرات کیوب ست استفاده از نانوذرات عنوان حسگر ماهواره هایی ماهواره ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۴۸۱۰۹۰ 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:

ناسا ۲ ماموریت رصد زمین را پس از ۱۸ سال متوقف کرد

ماموریت پیشگامانه آب و هوای کلاودست(CloudSat) ناسا پس از نزدیک به ۱۸ سال فعالیت پربار در مدار زمین به پایان رسیده است.

به گزارش ایسنا، این ماهواره که در ماه آوریل ۲۰۰۶ پرتاب شد، اولین کاوش جهانی از ویژگی‌های ابرها را انجام داد.

به نقل از اسپیس، آژانس فضایی ناسا به تازگی این ماهواره را که در ماه آوریل سال ۲۰۰۶ در یک مأموریت برنامه‌ریزی شده ۲۲ ماهه برای مطالعه ساختار و ترکیب ابرها به فضا پرتاب شده بود، از کار انداخت.

مقامات ناسا نوشتند: همانطور که برنامه‌ریزی شده بود، فضاپیمای ما که به پایان عمر خود رسیده بود و دیگر قادر به انجام مشاهدات منظم نبود، ماه گذشته در مداری قرار گرفت که به متلاشی شدن نهایی آن در جو منجر می‌شود.

به گفته ناسا، کلاودست(CloudSat) ابزار قدرتمندی به نام رادار پروفایل ابری را حمل می‌کرد که اولین رادار با طول موج ۹۴ گیگاهرتز بود که تا به حال در فضا پرواز کرده است.

مقامات ناسا در مورد این ابزار نوشتند: رادار هزار برابر حساس‌تر از رادارهای هواشناسی معمولی زمینی بود و دید جدیدی از ابرها فراهم کرد که نه به عنوان تصاویر صاف روی صفحه، بلکه به صورت تکه‌های سه بعدی از جو که با یخ و باران پر شده است، بودند.

مشاهدات کلاودست به دانشمندان کمک کرد تا درک بهتری از ابرها در مقیاس جهانی داشته باشند و همچنین در مورد اینکه آنها چگونه به گرم و خنک شدن جو و سطح زمین کمک می‌کنند، بیشتر بیاموزند.

به گفته مقامات ناسا، این ماهواره همچنین بر فراز طوفان‌هایی مانند ماریا، هاروی و سندی پرواز کرد و داده‌هایی را جمع‌آوری کرد که درکی را در مورد چگونگی رشد و تشدید چنین طوفان‌های قدرتمندی ایجاد کرد. ابزار رادار پروفایل ابری در دسامبر ۲۰۲۳ خاموش شد و زمینه را برای از کار انداختن ماهواره در ماه گذشته و مانور کاهش مدار آن فراهم کرد.

کلاودست با ماهواره خواهر خود، به نام کالیپسو(CALIPSO) که نزدیک به ۱۸ سال پیش به مدار مشابه برادرش پرتاب شد، به طور هماهنگ کار کرد.

کالیپسو از لیدار برای مطالعه جو زمین، پرتاب لیزر از ابرها و ذرات موجود در هوا برای استنباط اطلاعات در مورد پوسته مه آلود سیاره ما استفاده کرد. ردپای همپوشانی رادار-لیدار این دو ماهواره، ساختار عمودی جو را برای مطالعه ابرهای نازک و ضخیم، و همچنین لایه‌های ذرات معلق در هوا مانند گرد و غبار، نمک دریا، خاکستر و دوده که می‌توانند بر تشکیل ابرها تأثیر بگذارند، آشکار کرد.

کالیپسو، تلاش مشترک ناسا و آژانس فضایی فرانسه، به طور باورنکردنی عمر طولانی داشت. در ماه اوت سال گذشته این ماهواره نیز از رده خارج شد. اما خروج کلاودست و کالیپسو از صحنه به این معنی نیست که ناسا عرصه رصد زمین را خالی کرده است. انواع ماهواره‌های این آژانس در حال مطالعه سیاره مادری ما هستند و ماهواره قدرتمند جدیدی نیز به تازگی در ماه فوریه پرتاب شده است.

به گفته اعضای تیم ماموریت، این ماهواره جدید که پیس(PACE) نام دارد، به مطالعه زیست‌شناسی اقیانوس‌های زمین با جزئیات بی‌سابقه‌ کمک خواهد کرد.

انتهای پیام