گروه نجوم تیشتر لشت نشا (گیلان)

گروه نجوم تیشتر گیلان به ارائه خبر علمی با اولویت خبر نجومی می پردازد

پمپ بنزین های فضایی ( خرده سیارک ها )

زنگ خطر یک لحظه هم قطع نمی‌شد. فرمانده ناو فضایی در حالی که تلاش داشت فرامین لازم و صحیح  برای سایر فضانوردان و خدمه پروازی را در ذهن خود مرور کند، متوجه چراغ سبز ارتباط با ایستگاه زمینی شد، فرصت را غنیمت شمرد و فوراً پیام فرستاد:"ایستگاه زمینی،ما یک مشکل داریم".

مأموریت آنها به دلایلی طولانی شده بود و به همین دلیل بود که آب اشامیدنی، اکسیژن و سوخت مورد نیاز برای انجام مانورهای فضایی کشتی کیهانی‌اشان تمام شده بود. زنگ خطر نیز به آنها گوشزد می‌کرد که باید به سرعت هوای تازه به سفینه تزریق شود. چند دقیقه‌ای طول کشید تا مرکز کنترل زمینی پاسخ دهد. آنها می‌بایست مسیر خود را به سمت یک پمپ سوخت فضایی کج می‌کردند. نزدیکترین پمپ سوخت فضایی که تقریباً در مسیر آنها قرار داشت، روی خرده‌سیارکی بنا شده بود که کارهای ساختمانی و تأسیساتی آن به تازگی به اتمام رسیده بود و بنابراین آنها نخستین مشتریان این ایستگاه سوخت‌گیری فضایی بودند.

خرده‌سیارک‌ ایتوکاوا که توسط کاوشگر فضایی هایابوسا ملاقات شده است فاقد منابع یخ آب است  (پمپ بنزین های فضایی)
خرده‌سیارک‌ ایتوکاوا که توسط کاوشگر فضایی هایابوسا ملاقات شده است فاقد منابع یخ آب است.

این داستان خیالی با واقعیت سفرهای فضایی بسیار فاصله دارد اما امروزه و پس از تأیید وجود آب در برخی از خرده‌سیارک‌ها، دانشمندان فضایی واقعاً مشغول کار بر روی ایده خارق‌العاده‌ای هستند که بر مبنای آن فضانوردان آینده که راهی هدف‌های دوردست در منظومه شمسی می‌شوند، قادر خواهند بود مخازن سوخت، اکسیژن و آب مورد نیاز خود را از منابع آبی این اجرام کم‌جرم فضایی (خرده‌سیارک‌ها) پر نمایند.

آب علاوه بر اینکه خیلی ساده می‌تواند به منظور نوشیدن و شستشو به کار برده شود، به علت اتمهای تشکیل‌دهنده خود که عبارتند از هیدروژن و اکسیژن، می‌تواند به عنوان منبعی برای تولید اکسیژن مورد نیاز فضانوردان جهت تنفس و سوخت مصرفی فضاپیماها نیز مورد استفاده قرار گیرد.

 با توجه به در دسترس بودن انرژی تابشی خورشید حتی در دوردستهای منظومه شمسی، می‌توان به وجود برق دائمی در یک فضاپیمای آینده اطمینان داشت. از دروس فیزیک و شیمی دوران مدرسه نیز می‌دانیم که با داشتن آب و برق و با استفاده از ابزار بسیار ساده، می‌توان آب را به اتمهای تشکیل دهنده آن یعنی هیدروژن و اکسیژن الکترولیز نمود. اکسیژن علاوه بر اینکه می‌تواند به عنوان هوای تنفسی فضانوردان مورد استفاده قرار گیرد، این قابلیت را نیز دارد که در  ترکیب مجدد با هیدروژن انرژی فراوانی آزاد نماید. این انرژی را می‌توان برای انجام مانورهای فضایی و یا تصحیحات مداری در موتورهای فضایی مورد استفاده قرار داد.

حال تصور کنید که خرده‌سیارکی در میانه راه زمین تا مقصدی دوردست در فضا قرار داشته باشد. جایی که بتوان هر بار در آنجا توقفی داشت. با این حساب می‌توان به سادگی تأسیسات لازم برای یک پمپ سوخت فضایی را روی این خرده‌سیارک بنا نمود. تأسیساتی تمام اتوماتیک که انرژی خورشیدی را دریافت  و به الکتریسیته تبدیل خواهد کرد (تأمین برق در فضا). سپس با استفاده از این انرژی الکتریکی، یخ آب موجود در خرده‌سیارک را با یک اجاق میکروویو، درست مشابه همانی که شما در منزل دارید، ذوب کرده و در ادامه آب حاصله را با یک دستگاه ساده الکترولیز به هیدروژن و اکسیژن خواهد شکاند و در انتها هیدروژن و اکسیژن به دست آمده را در مخازن جدا از هم ذخیره خواهد کرد.

تصویری خیالی از یک ایستگاه سوختگیری فضایی

خوب همه چیز محیا است، شما به عنوان فضانوردی که راهی مقصدی طولانی برای مثال به اقمار سیاره مشتری هستید، می‌توانید با توقفی کوتاه در این پمپ سوخت فضایی، مخازن سفینه خود را از هیدروژن و اکسیژن پر نموده و به سفر خود ادامه دهید.

در این بین نباید فراموش کنید که عملیات سوخت‌گیری سفینه، تحت شرایط جاذبه بسیار اندک خرده‌سیارک  صورت پذیرفته است و این به معنی صرفه‌جویی بسیار در مصرف سوخت جهت فرار از گرانش ناچیز این جرم کوچک سماوی است.

 

 

 


خرده‌سیارکی که منابع غنی یخ آب داشته باشد از دو نظر حائز توجه ویژه است. اول اینکه خرده‌سیارک برخلاف دنباله‌دارها دارای مداری مشخص و جایگاهی معلوم در بین اجرام منظومه شمسی هستند و می‌توان روی بودن آنها مثلاً در مداری بین زمین تا مریخ و یا مریخ تا مشتری برای همیشه حساب باز کرد. امتیازی که دنباله‌دارها فاقد آن هستند. امتیاز دوم که قبلاً نیز ذکر آن رفت به جرم ناچیز و طبیعتاً گرانش بسیار اندک خرده‌سیارکها مربوط است که باعث می‌شود عملیات پهلو گرفتن، سوخت‌گیری و پرواز مجدد ناو فضایی با صرف مقدار ناچیزی انرژی قابل انجام باشد. با این شرایط در سفر طولانی انسان و یا رباتهای کاوشگر فضایی به مقاصدی دوردست همچون سیاره کیوان (زحل) و یا لبه‌های منظومه شمسی، می‌توان روی توقفی کوتاه در یک پمپ سوخت فضایی حساب ویژه باز کرد، نفسی گرفت و به بقیه این راه طولانی اندیشید.

اما موضوعی که باعث شده تا ایده ایستگاه‌های سوخت‌گیری فضایی امروزه تا این درجه اهمیت یابند، کشف بزرگی است که اوایل پاییز گذشته توسط اطلاعات به دست آمده از تلسکوپ فروسرخ ناسا واقع در جزایر هاوایی، انجام گرفته است. در هفتم اکتبر سال 2009 میلادی هنگامی‌که اطلاعات رصد خرده سیارک تمیس-24 (بیست و چهارمین خرده سیارک کشف شده جهان که برای اولین بار توسط ستاره‌شناسی ایتالیایی به نام آنیبال دی گاسپاریس در سال 1853 رصد شده است) توسط دانشمندان رصدخانه فروسرخ ناسا بررسی می‌شد، در کمال تعجب آثار و شواهدی به دست آمد که نشان می‌داد این خرده‌سیارک با لایه‌ای از یخ آب پوشیده شده است. دانشمندان عقیده دارند که منشاء اصلی این یخ لایه‌های زیرین خرده‌سیارک تمیس-24 (Themis-24) است. یخ سطحی قسمتی از خرده‌سیارک که رو به خورشید قرار می‌گیرد، تصعید شده اما بلافاصله توسط آب لایه‌های زیرین جایگزین می‌گردد.

تصویر شبیه‌سازی شده از موقعیت خرده‌سیارک‌های منظومه شمسی
تصویر شبیه‌سازی شده از موقعیت خرده‌سیارک‌های منظومه شمسی

 

تمیس-24 (Themis-24) بزرگترین عضو خانواده خرده‌سیارکهای تمیس است که در لبه بیرونی کمربند اصلی خرده‌سیارک‌ها، جایی در میانه راه بین سیاره بهرام (مریخ) و سیاره غول‌پیکر برجیس (مشتری) قرار گرفته است. گمان می‌رود که با توجه به یافتن یخ آب در سطح این خرده‌سیارک، بتوان منابع آبی دیگری، مخصوصاً در خانواده خرده‌سیارک‌های تمیس پیدا کرد. در این صورت می‌توان به زودی شاهد قدم‌های اولیه طرح بزرگ نخستین پمپ‌بنزین فضایی در ماورای مدار مریخ بود.

 

منبع: دانش فضایی

نویسنده : علی : ۱٢:۳٠ ‎ق.ظ ; ۱۳۸٩/۳/٢۱
Comments پيام هاي ديگران ()      لینک دائم