سفر به مریخ تنها در 39 روز

چندی پیش چهلمین سالگرد فرود انسان روی ماه که تحت عنوان ماموریت آپولوی 11 انجام شده بود، در حالی برگزار شد که باز آلدرین و مایکل کالینز، دو تن از فضانوردان آن ماموریت تاریخی از ناسا خواستند تا رسیدن به مریخ را به عنوان هدف بعدی خود در نظر بگیرد. با این حال سیستم جت شیمیایی که 40 سال پیش آنها را همراه آرمسترانگ به ماه رسانده بود قابلیت آن را دارد که فضاپیمای مشابهی را در مدت 6 ماه به مریخ برساند. از آن گذشته صدها میلیارد دلار نیز برای تحقق این برنامه هزینه خواهد شد. با این حال بتازگی ایده منحصربه فردی ارائه شده است که در قالب آن راکت پلاسمای یونی جدیدی ساخته می‌شود که تنها با استفاده از مقدار اندکی از سوخت مخصوص، فضانوردان را در 39 روز به مریخ می‌رساند. این فناوری نوین از سوی فرانکلین چانگ دیاز، از فضانوردان بازنشسته ارائه شده است و به نظر می‌رسد در سال‌ها و دهه‌های آتی به عنوان سیستم حمل و نقل فضایی قابل اطمینانی به کار گرفته شود اما هنوز همه چیز در حد نظریه آزمایشگاهی است.

مشکلی که درخصوص راکت‌های فعلی و سنتی وجود دارد این است که به طرز وحشتناکی ناکارآمد هستند. حدود 90 درصد از وزن کل فضاپیماها در ابتدای انجام ماموریت‌شان را سوخت آنها تشکیل می‌دهد که حجم قابل توجهی از آن برای خارج شدن فضاپیما از اتمسفر و رهایی از جو زمین می‌سوزد. از آن گذشته یک راکت معمولی تنها می‌تواند با سرعت آرامی به سوی مریخ حرکت کند. این سرعت آنچنان کم توصیف می‌شود که به گفته دانشمندان علوم فضایی «بسیار کند» است. دانشمندان راندمان و عملکرد راکت‌ها را در قالب تکان‌های مخصوصی ارزیابی و توصیف می‌کنند که همواره با خارج شدن میزان سوخت سوخته شده از انتهای آن ارزیابی دقیقی در این باره صورت می‌گیرد. بررسی‌های دقیق نشان داده‌اند که یک راکت شیمیایی تکان‌های رانشی مخصوص نسبتا کمی درحدود 450 ثانیه دارد. اما در ایده جدید فرانکلین چانگ دیاز، نسبت بسیار جالب توجهی دیده می‌شود که از نظر تئوری زمان مسافرت‌های فضایی و از جمله رسیدن به مریخ را بسیار کوتاه می‌کند چیزی در حدود 39 روز! در طرح اولیه این محقق تکان‌های رانشی به بلندی 15 هزار ثانیه ایجاد می‌شود. این رقم برای دانشمندان علوم فضایی بهت‌آور عنوان شده است و این پرسش مطرح می‌شود که چگونه چنین فرآیندی امکان‌پذیر است؟ پاسخ ساده و کاملا روشن‌کننده است: راکتی که این محقق طرح آن را ارائه کرده است به واسطه سوزان سوخت نیروی محرکه مورد نیاز خود را به دست نمی‌آورد بلکه برای حرکت بسیار سریع چنین راکتی، اتم‌ها را آنچنان حرارت می‌دهند که در نتیجه آن دود پلاسمایی مخصوصی تولید و با فشار به بیرون هدایت می‌شود. این راکت که Magnetoplasma RocketVariable Specific Impulse نام داشته و به اختصار عنوان VASIMR را به آن داده‌اند متشکل از 3 سلول مغناطیسی مرتبط با یکدیگر هستند. نخستین مرحله از عملکرد این راکت بی‌شباهت به آنچه که در یک کتری آب جوش روی می‌دهد، نیست. در این مرحله اتم‌های گاز طبیعی همچون آرگون با استفاده از ژنراتور فرکانس رادیویی حرارت می‌بینند تا آنجا که الکترون‌های نهفته در آن به نوعی به جوش آمده و پلاسمای مورد نیاز را تولید کنند.

متن کامل:http://www.jamejamonline.ir/papertext.aspx?newsnum=100915817816

/ 0 نظر / 30 بازدید