رؤیای سفر میان ستاره ای به تحقق نزدیک می شود

رؤیای سفر میان ستاره ای به تحقق نزدیک می شود به گزارش نت واش، سفر میان ستاره ای مدت هاست که رؤیای بشریت بوده است، اما رسیدن به ستاره ها فوق العاده دشوار است. حالا یک پروژه جدید، جامعه فضایی را به تحقق این رؤیا نزدیکتر می کند.


به گزارش نت واش به نقل از ایسنا، پروژه تحقیقاتی Breakthrough Starshot با حمایت فیزیکدان نظری استیون هاوکینگ و دانشمند یوری میلنر تاسیس شد و هدف از آن ارسال یک فضاپیمای مینیاتوری به ستاره آلفاقنطورس بعنوان نزدیکترین منظومه ستاره ای به ما بوده است.
به نقل از آی ای، جالب اینجاست که این فضاپیما از یک پیشران ابتکاری استفاده می نماید و آن بادبان های نوری هستند. این نوع بادبان های بازتابنده از فشار لیزر یا نور ستارگان برای به حرکت درآوردن فضاپیماها استفاده می نمایند.
این بادبان های بسیار نازک می توانند به سرعت هایی دست یابند که پیش از این تصورش ممکن نبود. اما ساخت و آزمایش این بادبان ها یک کار پیچیده است.
این بادبان نوری سریع تر از هر فضاپیمای قبلی سفر می کند و در نهایت می تواند سفر در فواصل بین ستاره ای را برای کاوش مستقیم فضاپیما ممکن کند که حالا فقط با رصد از راه دور قابل دسترسی هستند.
آزمایش بادبان نوری کوچک
محققان در Caltech به رهبری اتواتر (Atwater)، سیستمی را برای مطالعه مواد بسیار نازک که برای ساخت بادبان های نوری استفاده می شوند، شروع کرده اند.
بادبان نوری مینیاتوری آنها که از نیترید سیلیکون با ضخامت فقط ۵۰ نانومتر ساخته شده است، برای اندازه گیری نیروی اعمال شده توسط لیزر طراحی شده است. این شامل اندازه گیری حرکات فوق العاده ظریف بادبان در هنگام برخورد پرتو لیزر است.
این آزمایش ها، نخستین گام مهم برای توسعه بادبان نوری از نظریه و طراحی تا آزمایش عملی و تحلیل و بررسی مواد است.
چالش های گوناگونی در توسعه غشایی وجود دارد که می تواند در نهایت بعنوان بادبان نوری مورد استفاده قرار گیرد. آتواتر می گوید: این غشاء باید گرما را تحمل کند، شکل خویش را تحت فشار حفظ کند و به صورت پایدار در امتداد محور پرتو لیزر حرکت نماید.
اما پیش از این که بتوانیم ساخت چنین بادبانی را شروع نماییم، باید بدانیم که چگونه مواد به فشار تشعشع لیزر پاسخ می دهند. می خواستیم بدانیم که آیا می توانیم تنها با اندازه گیری حرکات غشاء، نیروی وارد شده به غشاء را تعیین نماییم. گویی ما می توانیم.
برای شروع تحقیقات خود، این گروه یک بادبان نوری کوچک و متصل در یک غشای بزرگتر ساختند.
سپس یک لیزر آرگون مرئی بر روی آن تابیدند تا فشار تشعشع را اندازه گیری کنند.
اتصال یک بادبان سبک، آنرا از نظر دینامیکی پیچیده می کند. بادبان هنگام برخورد نور مانند ترامپولین می لرزد. این ارتعاشات عموما توسط گرمای لیزر هدایت می شوند و جداسازی اثر فشار تشعشع، تبدیل به کاری دشوار می شود.
پاسخ بادبان به لیزر
یک نوآوری مهم استفاده از تداخل سنج مسیر مشترک است. این ابزار پیچیده به دانشمندان اجازه می دهد تا حرکات ریز بادبان را اندازه گیری کنند، در حالیکه صدای محیط را به حداقل می رسانند.
آنها یک تداخل سنج بسیار حساس را در میکروسکوپ خود ادغام کردند و دستگاه را در یک محفظه خلأ قرار دادند. این به آنها اجازه داد تا حرکات بسیار کوچک یک بادبان مینیاتوری و همینطور سختی بادبان در هنگام برخورد لیزر را اندازه گیری کنند.
این تیم همینطور پاسخ بادبان به لیزر را در زوایای مختلف آزمایش کردند و شرایطی را که یک بادبان واقعی در فضا با آن مواجه می شود، شبیه سازی کردند.
آنها متوجه شدند زمانیکه لیزر در یک زاویه هدایت می شود که نیرویی که بر بادبان وارد می شود، کمتر از حد پیشبینی شده است. محققان اعتقاد دارند این به این علت است که مقداری از پرتو زاویه دار به لبه بادبان برخورد می کند و مقداری از نور را پراکنده می کند و نیروی رو به جلو را می کاهد.
این گروه قصد دارند از علم نانو و فرامواد برای کنترل حرکت پهلو به پهلو و چرخش یک بادبان نوری مینیاتوری استفاده نمایند.
این یافته ها در مجله Nature Photonics انتشار یافته است.




منبع:

1403/11/14
10:18:11
5.0 / 5
54
تگهای خبر: ابزار , دستگاه , سفر
این پست نت واش را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب نت واش
نظر شما در مورد این مطلب
نام:
ایمیل:
نظر:
سوال:
= ۲ بعلاوه ۳
نت واش : کارواش اینترنتی

نت واش

کارواش در محل

کارواش netwash.ir - تمام حقوق سایت نت واش محفوظ است