اخبار اليوم الصحيفة, ابتكار شراع شمسي اخبار اليوم الصحيفة, ابتكار شراع شمسي
توصل فريق بحثي بقيادة علماء من جامعة دريسدن التقنية في المانيا الى نتائج مفادها انه يمكن استخدام الاشرعة الشمسية للسفر الى المريخ والفضاء بين النجوم، مما قد يقلل بشكل كبير من الوقت والوقود اللازمين لمثل تلك المهام.
وللتوصل لتلك النتائج -التي قبلت للنشر في دورية “اكتا استرونوتيكا”- فقد اجرى الباحثون عمليات محاكاة لتبيان السرعة التي يمكن ان يجري بها شراع شمسي مصنوع من الايروغرافيت مع حمولة تصل الى كيلوغرام واحد. والايروغرافيت هو مادة تتكون من شبكة مسامية مترابطة من الكربون في نطاق النانو، وتعد هذه المادة واحدة من اخف المواد التي تم تصنيعها على الاطلاق.
ووجد الباحثون ان شراعا بهذا الشكل يمكن ان ينقل الحمولة لكواكب مثل المريخ في حوالي 26 يوما فقط (حاليا تتراوح مدة السفر الى المريخ بين 7 الى 9 اشهر)، وهو ما يوفر الكثير جدا من الطاقة والوقت، خاصة مع توجه بعض الدول مستقبلا السفر الى المريخ، وربما بناء محطات عليه في المستقبل البعيد.
ما الاشرعة الشمسية؟
تعد الاشرعة الشمسية مركبات فضائية ذات شراع عاكس كبير بعرض يصل الى عشرات الامتار، يمكن ان تسافر في الفضاء دون وقود، اعتمادا فقط على دفع فوتونات الضوء.
يتكون الضوء من جسيمات تسمى الفوتونات، اثناء انتقالها عبر الفضاء يكون لهذه الفوتونات زخم يمكنه دفع شراع شمسي له سطح لامع يشبه المراة، حيث ترتد الفوتونات عن الشراع مما يعطيه دفعة صغيرة، ومع استمرار ضرب الشراع بالفوتونات فانه يصبح اسرع مع الزمن.
يشبه الامر بالضبط فكرة المركب الشراعي، حيث تضرب جسيمات الهواء الاشرعة القماشية فتدفع بالقارب للامام. وفي حالة الاشرعة الشمسية يستخدم العلماء اشعة ليزر دقيقة تطلق من الارض او قمر صناعي مثلا لتوجه الشراع اينما يريد العلماء، او يمكن لهذه الاشرعة الاعتماد على ضوء الشمس.
وتمتلك هذه التقنية ميزة كبيرة، حيث يمكن لضوء الشمس ان يدفع الشراع بشكل مستمر، مما يؤدي الى تسريع المركبة الفضائية طوال رحلتها وهذا يعني ان المركبات الفضائية التي تعمل بهذه الطريقة يمكن ان تصل الى سرعات يكاد يكون من المستحيل على الصواريخ تحقيقها.
السفر للكواكب
بحسب الدراسة، فانه يمكن استخدام شراع يعتمد على طاقة الشمس، يُدفع الى الفضاء بصاروخ عادي، ثم يُطلق الى المريخ حينما يكون الكوكب الاحمر في الجهة المقابلة للشمس بالنسبة للمركبة، ويقترح الباحثون ان الامر نفسه يجري على كل الكواكب، حيث يمكن لهذا الشراع توصيل حمولات صغيرة في جميع انحاء النظام الشمسي.
وبشكل خاص اهتم الباحثون باستخدام مادة الايروغرافيت ذات الكثافة المنخفضة، ويقلل ذلك من وزن الشراع نفسه ويسهّل حركته بفضل اشعة ضوء الشمس.
وهذه ليست المرة الاولى التي يقترح فيها العلماء السفر للفضاء من خلال هذا النوع من الاشرعة، فقد اقترح فريق من علماء ناسا، في تقرير صدر سنة 2015 طريقة شبيهة يمكن خلالها للاشرعة الشمسية ان تصل الى المريخ في 3 ايام فقط، لكن مع حمولات ضئيلة جدا.
وكانت المهمة “ايكاروس” -التي تم اطلاقها في عام 2010 من قبل وكالة الفضاء اليابانية- اول مركبة شراعية عملية تعمل بطاقة الدفع الشمسي، وفي 2015 رصد العلماء انها لا تزال تعمل دون اي اعطال، ما يؤشر الى امكانية استخدامها للسفر طويل الامد بين الكواكب.
وبشكل خاص، يُعتقد ان هذه التقنية ستكون فعالة بالنسبة للرحلات داخل النظام الشمسي الداخلي، حيث يمكنها تسليم الحمولات والعودة الى الارض للقيام برحلات لاحقة، والعمل كمكوك بين الكواكب بشكل روتيني.ابتكار شراع شمسي يصل للمريخ في 26 يوما فقط