مع "نانو Nauts" في الفضاء

أسراب من الغبار الذكي لاستكشاف الكواكب الغريبة

الغبار الذكي في جو المريخ ناسا / MMCD
قراءة بصوت عال

توصل المهندسون الاسكتلنديون إلى نوع جديد تمامًا من مجسات الفضاء لاستكشاف الكواكب: أدوات صغيرة متغيرة الشكل تحمل مثل حبيبات الغبار في مهب الريح ، لكنها ذكية بما يكفي للتواصل ، الطيران في التكوين ، وإجراء قياسات علمية ،

الغبار الذكي - "الغبار الذكي" - هو اسم رؤية أجهزة الكمبيوتر الصغيرة التي بالكاد تكون مرئية للعين المجردة. من حيث المبدأ ، فهي تتكون فقط من شريحة كمبيوتر بحجم حوالي ملليمتر واحد وبعض أجهزة استشعار مصغرة. توصل الباحثون في جامعة غلاسكو بقيادة البروفيسور جون باركر الآن إلى فكرة عن كيفية استخدام هذه الحواسيب الصغيرة ككشافة في أجواء الكواكب الغريبة.

رقاقة صغيرة وقذيفة البوليمر

من أجل تحسين التحكم في رحلتهم ، يتم إعطاء جزيئات Smart-Dust غلافًا خاصًا من البوليمرات التي تغير شكلها عند تعرضها للكهرباء. اعتمادا على التوتر ، سطح "nano-nauts" ينعم أو يتجعد. نتيجة لذلك ، تغيرت مقاومة الهواء وبالتالي خصائص الرحلة. في عمليات المحاكاة ، أظهر العلماء بالفعل أن جزيئات الغبار الذكي يمكنها فعليًا الوصول إلى هدف بهذه الطريقة ، حتى في الاضطرابات الهوائية القوية.

"مفهوم استخدام أسراب الغبار الذكية لاستكشاف الكواكب كان قيد المناقشة لبعض الوقت ، لكن هذه هي المرة الأولى التي يبحث فيها أي شخص عن كيفية القيام بذلك" ، يشرح باركر. "أصبحت شرائح الكمبيوتر بالحجم والأداء التي نحتاجها لجزيئات الغبار الذكي متاحة الآن ونقوم حاليًا باختبار مجموعة من البوليمرات للعثور على واحدة تلبي متطلباتنا عالية المرونة من خلال الحد الأدنى من الإجهاد."

تشكيل رحلة لإرسال

يقال إن الجزيئات الصغيرة تستخدم التكنولوجيا اللاسلكية للتواصل مع بعضها البعض وتشكيل أسراب. وقال باركر في الاجتماع السنوي الحالي للجمعية الفلكية الملكية البريطانية "نتخيل أن الجسيمات تتحدث فقط إلى أقرب جيرانها ولا تشرع إلا في مسافات طويلة". "في عمليات المحاكاة التي أجريناها ، أظهرنا بالفعل أن مجموعة من 50 من جزيئات الغبار الذكي يمكنها أن تتجمع ذاتيا في تكوين نجمي ، حتى في الرياح المضطربة. تعني القدرة على الطيران في التكوين أيضًا أن الأجهزة يمكنها تشكيل جهاز إرسال وإرسال معلومات جماعية مرة أخرى إلى مدار مرافقة أكبر. "العرض

لاستخدامها في استكشاف الكواكب ، يجب أن تحمل مجسات Smart Dust أيضًا مجسات. ومع ذلك ، فإن أدوات القياس الكيميائية الشائعة اليوم لا تزال كبيرة جدًا بالنسبة للحبوب الوحيدة من مجسات قياس حجم الرمال. في جو المريخ الرفيع ، على سبيل المثال ، لن يظلوا معلقين. لكن قد يكون الأمر مختلفًا في الأجواء الأكثر كثافة في كوكب الزهرة ، والتي ، وفقًا للباحثين ، لا تزال تحمل جزيئات يصل حجمها إلى عدة سنتيمترات.

تطبيق أيضا لكواكب خارج المجموعة الشمسية

يقول باركر: "يمكن إجراء الدراسات العلمية نظريًا باستخدام التكنولوجيا الموجودة على كوكب الزهرة". لكن التصغير يتقدم بسرعة. بحلول عام 2020 ، ينبغي أن يكون لدينا رقائق بها عدد قليل من النانومتر في الحجم. وهذا يعني أن جزيئات الغبار الذكي لدينا تتصرف مثل الجزيئات الكبيرة أكثر من جزيئات الغبار

يقدر فريق غلاسكو العلمي أنه سيكون هناك عدة سنوات قبل أن يصبح الغبار الذكي جاهزًا للانطلاق إلى الفضاء. still ما زلنا في مرحلة متأخرة ونعمل على عمليات المحاكاة والمكونات الفردية. يقول باركر: لا يزال هناك الكثير من المشكلات التي يتعين التغلب عليها حتى نتمكن من اختبار تصاميمنا جسديًا. ut ولكن إمكانات Smart Dust للتطبيقات الفضائية رائعة. على سبيل المثال ، يمكن أن تأتي استكشافاتنا الأولى لكواكب خارج المجموعة الشمسية من سرب Smart Dust الذي تم نقله إلى النظام الكوكبي الغريب باستخدام الدفع الأيوني.

(الجمعية الفلكية الملكية (RAS) ، 18.04.2007 - NPO)