ميكرو فضاپيماها

پراسانا چاندراسخار، گفت : " ما فرايندهايي در فضا كه شدت گرما را از بين ببرند يا فضاپيما را در شدت سرما ، گرم نگهدارد ، نداريم . ممكن است اين خيلي ناچيز به نظر برسد اما ، كنترل دمايي فضاپيما به طور قطع بسيار سخت است . فعلا ، هيچ راهي براي انجام آن براي فضاپيماهاي خيلي كوچك وجود ندارد ."
با وجود بها 5 هزار دلارگردش يك پوند از محموله بار معلق پيرامون ، انتظار مي رود ميكروفضاپيما نيروي محركه آينده توسعه ي هوافضايي باشد . با اين صنايع مينياتوري ، ناسا ، ارتش و شركت هاي خصوصي قادر خواهند بود كه كاوشگرها و ماهواره هاي بيشتر، باز كننده درها به سوي ژرفاي كاربردهاي جديد براي ارتباطات و دفاع ، با هزينه ي كمتر پرتاب كنند . اما قبل ازاينكه اولين ميكرو فضاپيما بتواند پرتاب شود ، دانشمندان نياز دارند سيستمهاي تنظيم دمايي بزرگ به كار رفته را براي كمك به جلوگيري از سوختن سفينه هاي امروزي درنور خورشيد فضا يا انجماد سفينه در درجه تاريكي فقدان خورشيد ، كوچك كنند .
فضا يك محيط بي رحم است . خارج از محدوده ي گرم و راحت اتمسفر زمين ، هر شاتل و ماهواره اي به ستيزه با ، گرما و سرماي خيلي زياد ، وزش نشات گرفته از ذرات بادهاي خورشيدي و زبانه هاي متناوب خورشيدي ، قابليت ايجاد خوردگي توسط اتم اكسيژن و دسته ي امواج فرابنفش نياز دارد .
بالاخره ، اينجا سنگهاي آسماني بسيار ريز ؛ خرده هاي باقي مانده سرگردان فضايي در سرعت بالاي 20 هزار مايل بر ساعت –تقريبا دهها ساعت سريعتر از هر گلوله اي در روي زمين - وجود دارند .
چاندراسخار و تيم اش بايد تكنولوژي تنظيم دمايي اي بسازند كه بتواند با تمام اين خطرات ستيز كند و هنوز به اندازه كافي براي استفاده در ميكرو فضاپيماها روشن باشد .
در فضاپيماهاي بزرگتر " حائلها "ي مكانيكي - كه چاندراسخار آنها را " درپوشهاي عظيم پنجره " مي نامد - و حلقه هاي لوله هاي خنك سازي ، كنترل دمايي را انجام مي دهند . جز معايب سنگيني و قيمت ، اين تكنولوژيها براي تركيب با ميكرو يا نانو فضاپيما دشوار يا غير ممكن هستند .
چاندراسخار به عهده گرفتن موضوع را از سال 2003 به عنوان يك شاخه از يك تكنولوژي نظامي آغاز كرده است . راه حل او طراحي شناخته شده به عنوان " سيستم الكتروكروميك پوسته نازك نشر متغير " ، يك " ساندويچ " باريك ، قابل انعطاف كه شبيه پلاستيك به نظر مي رسد و زماني كه يك بار الكتريكي به آن داده مي شود مي تواند تغيير رنگ دهد .
غشاي نازك مي تواند در ميكرو فضاپيما مانند يك پوست ، مبدل رنگ از روشن به تيره مبني بر در معرض بودن خودش در برابر نورشديد خورشيد يا تاريكي خيلي زياد به كار رود.چاندراسخار افزود كه "تغيير رنگ" در فروسرخ همانندطيف نور مرئي است
فيلم تغيير مكان مي دهد از يك وضعيت "نشر" بالا -يا نشر مقدار زيادي گرما – در دماهاي گرم و يك نشر كم يا عايق گذاري ، وضعيت در دماهاي انجماد . فيلم گرمايي همچنين يك لايه ي حفاظت كننده شامل اكسيدهاي ژرمانيوم و سيليسيوم دارد كه آن را در مقابل اتم اكسيژن حفظ مي كند ، كه مي تواند سفينه ها را پوسيده كند– يك مشكل جدي براي ايستگاههاي فضايي و ماهواره هاي اساسي ارتباطاتي- و مدت عمرشان را كوتاه كند .
روكش اكسيد سيليسيوم همچنين يك كاهنده ي "جذب خورشيدي" به سوي پوست را ارائه مي دهد . حتي در وضعيت رنگ روشن خودش ، پوست هنوز جاذب بالاي تابش خورشيدي است و بعنوان نتيجه مي تواند گرماي زيادي بدست آورد. روكش تضمين مي كند كه جذب خورشيدي زير يك مقدار كه مانع گرم شدن پوست تحت تابش مستقيم خورشيدي مي شود ، مي ماند .
با اينكه پوسته كمتر از يك صدم اينچ ضخامت دارد ، به اندازه كافي براي مقاومت كردن در برابر سنگهاي ريز آسماني درحال پرواز در ميان فضا محكم است .
چاندراسخار ،محقق شركت اشوين – اشس ( Ashwin-Ushas ) كه پژوهش را به همراه ناسا انجام مي دهد ، گفت :" آزمايش براي سنگهاي ريز آسماني خيلي ساده بود ما فقط يك توپ پر از ذرات كوچك و سوزنهاي باريك نيزه مانند بر روي آن را شليك كرديم " .
ديگر آزمايشات با بيشترين درجه حالت ارتجاعي پوسته را تاييد مي كنند . براي شبيه سازي جانشيني گرما وسرماي شديد فضا ، ابزار در خلا و در معرض دماهايي كه به طور مداوم بين -58 و 212 درجه ي فارنهايت متناوب است بيش از چندين ماه قرار گرفته است. پوسته به طور موفقيت آميزي اين و ساير آزمايشهاي ماندگاري را تحمل كرد . چاندراسخار گفت ابزار نتايج خيلي خوبي را در كل حاصل داده است .
چاندراسخار گفت :"اين كار يك بهبود بنيادي را روي كارهاي قبلي معرفي شده بوسيله ي اين شركت در الحاق يك لايه ي محافظت كننده نشان مي دهدكه به طور موثر جذب خورشيدي را تا يك مقدارقابل پذيرش كاهش مي دهد . تكنولوژي الكتروكروميك نشرمتغير يك تكنولوژي كاملاجديدپيشگام توسط اين شركت است .بنابربهترين اطلاعات ما ، هيچ گروه ديگري هيچ كاري را در اين حيطه انجام نداده است."
ناسا قصد دارد تا اولين نمونه هاي اوليه ميكرو فضاپيما درحال كاررا درسال 2013 تهيه كند ، همچنين چاندراسخار گفت كه تيم اش درحال كار كردن براي تهيه فيلم گرمايي آزمايش شده در فضا در نزديكترين زماني ممكن هستند .
گسترش ديگر ، ميكروفضاپيما در صور فلكي پرواز خواهد كرد ، آنها را تقريبا براي آشكارسازي يا سوزاندن در بيرون آسمان غير ممكن مي كند . با پرتابهاي ارزان قيمت تر و يك تعداد زيادتر از ماهواره هاي كوچك در مدار ، ميكروفضاپيما مي تواند قلمرو ماهواره هاي ارتباطي را با ، بسط دادن پيشرفت براي صنايعي كه اكنون براي تهيه آن ها قادر نيستند ، وسيع كند . كشف اجتماع بهبوديافته همان اندازه كه سريعتر و معتبرتر مي شود و ارتباط از دور در دسترس جهاني فقط يك شروع خواهد بود .
همچنين براي پوسته گرمايي به كار بردن درزمين امكان دارد .چاندراسخار گفت كه كشورهاي با آب و هواي گرم يا سرد مي توانند خانه ها را با اين پوسته تغييررنگ و نشر را به ارزاني براي تنظيم بهتر دما بسازند . او قبلا به پرسشهايي از آنطرف درياها براي ايجاد پوسته ي بلوك هاي سيماني با پوسته ي تنظيم كننده دما رسيده بود .چاندراسخار گفت كه به ساختن پوسته گرمايي علاقه دارد " تعداد زيادي از مهندسان فضاپيما به ما گفتند كه اگر ما اين تكنولوژي را داشتيم به ما آزادي طراحي خيلي بزرگتر براي ميكروفضاپيماي آينده را مي داد. "
منبع : www.sciencedaily.com
* ارسال مقاله توسط عضو محترم سایت با نام کاربری : sm1372
ج/