دانش فضایی

دانش فضایی

صفحه نخست . مقاله‌های علمی . مهندسی فضایی . سنسورهای فضايی [۱] - آشکارساز سنگهای آسمانی

 

پنجشنبه, ۳۰ شهریور ۱۳۹۶

این مطلب تا کنون ۱۰۸۲۹ بار خوانده شده است

پنجشنبه، ۸ تیر ۱۳۸۵

سنسورهای فضايی [۱] - آشکارساز سنگهای آسمانی

 
سنسورهای فضايی [۱] - آشکارساز سنگهای آسمانی

در سالهای اولیه عصر فضا بیشترین دل‌مشغولی طراحان سفینه‌های فضایی خطرات ناشی از برخورد با شهاب‌سنگهای ریز و درشتی بود که از نظر آن‌ها تمام اطراف زمین را احاطه کرده بود.

 

.  منبع  :Remote Scientific Sensors   .

در سالهاي اوليه عصر فضا بيشترين دلمشغولی طراحان سفينه‌های فضایی خطرات ناشی از برخورد با شهاب‌سنگهای ريز و درشتی بود که از نظر آنها تمام اطراف زمين را احاطه کرده بود. محموله‌های فضایی در اغلب موارد منحصر به فرد بوده و بسیار گران قیمت هستند. از این رو مطالعه محیط فضایی جهت پرهیز از تخریب چنین دارایی ارزشمندی امری کاملا حیاتی است.

اسپوتنيك-۱٬ اولين مدارگرد تاريخ بشريت كه  توسط اتحاد جماهیر شوروی در چهارم اكتبر ۱۹۵۷ در مدار قرار گرفت، در حقيقت کپسول آب‌بندی شده‌ای بود كه با فشار مشخصی از گاز پر شده بود. سنسور فشاری نيز در اين ماهواره کوچک تعبيه شده بود و همواره ميزان فشار داخل محفظه را به زمين ارسال می‌كرد. در صورت برخورد ماهواره اسپوتنیک با يك سنگ آسمانی و سوراخ شدن محفظه، فشار داخلی افت می‌کرد و دانشمندان از روی نرخ کاهش فشار متوجه بزرگی برخورد می‌شدند. اين امر تا آخرين روزی كه باطریهای اسپوتنیک-۱ انرژی لازم برای ارسال اطلاعات به زمین را تأمین می‌كردند، اتفاق نيفتاد (اسپوتنیک-۱ فاقد صفحات خورشيدی برای تأمین انرژی برق بود و انرژی مورد نیاز خود را از باتری تأمین می‌کرد).اين تجربه هرچند باعث دلگرمی دانشمندان شد اما بررسی موضوع همچنان در ماهواره‌های بعدی نیز ادامه یافت.

سیستم به کار رفته در اسپوتنیک-۱، سیستمی کارآمد نبود و بعد از اولین یا در بهترين حالت دومين برخورد قابليت خود را به دليل نشت گاز به بيرون و تخليه محفظه از دست می‌داد٬ از اين‌ رو دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی سخت به تكاپو افتادند تا ابزاری کارآمدتر برای این منظور طراحی نمايند.

آشکارساز صوتی ریزسنگ آسمانی که ترجمه "Acoustic Micrometeorite Detectors" است توسط تي.اِن.نازارووا براي نصب روی اسپوتنیک-۳ طراحي و ساخته شد و از آن به بعد يكی از سنسورهای همیشگي ماهواره‌ها و سفاین فضایی اتحاد جماهیر شوروی بود. اين سنسور در واقع میكروفن بسيار حساسی بود كه صداي برخورد را به سيگنالهاي صوتی تبديل می‌كرد.

آشکارسازهای اوليه از یک صفحه فلزی (۱) كه بر روي فنرهاي تخت (۳) سوار شده بود تشكيل می‌شد. یک کريستال پیزوالکتریک (۲) كه از فسفات آمونیوم ساخته شده بود به سطح زيرين صفحه فلزي چسبانده می‌شد بود تا قادر به تشخيص صداي برخورد غبار با صفحه باشد. بعضي از اين سنسورها از نظر صوتی کاملاً عايق بودند و پاره‌ای ديگر فاقد عايق صوتی بودند. آنهایی كه فاقد عايق صوتی بودند اين قابليت را داشتند كه صدای برخورد ريزسنگهای آسمانی با خود ماهواره مادر را نيز تشخيص دهند ولی قابليت سنسورهای عایق شده به ابعاد صفحه فلزی محدود می‌شد.

سنسور آشكارساز صوتي ريزسنگ آسماني روي كاوشگر فضايي لونا-2

سنسور آشکارساز صوتی ریزسنگ آسمانی روی کاوشگر فضایی لونا-۲

شماتيك سنسور آشكارساز صوتي ريزسنگ آسماني

در عمل ثابت شد در مواقع عادی تعداد برخوردها بسيار اندک و حدود یک برخورد در سطح یک مترمربعی در هر سفر فضایی است اما در زمانهایی كه بارشهای شهابی اتفاق می‌افتاد، اين نرخ به شدت افزايش يافته و برای سطح مثال يك متر مربعی که ذکر شد تا هزار برخورد و گاهي بيشتر ثبت شده است. در عمق فضا و برای مأموریتهای بین سیاره‌ای نيز مکانهایی با تجمع فراوان غبار يافت شده است كه تقريباً همه آنها مدار دنباله‌دارها بوده‌اند. از کاوشگر فضايي مارس-۱ به بعد اين سنسور پشت صفحات خورشيدی نصب شد و بدين ترتيب وسعت صفحه برخورد به بيش از یک و نیم متر مربع افزايش يافت.

روشهاي گوناگون ديگری نيز تا کنون آزموده شده است. از جمله می‌توان به مدارگرد ونگارد-۳ ایلات متحده آمريکا اشاره كرد كه چهار مدل از آشکارسازهای سنگهای آسمانی را با خود به همراه داشت. نمونه میکروفنی نصب شده روی این کاوشگر فضایی تقريباً مشابه آنچه توضيح داده شد٬ بوده است.

آشکارساز بعدی كه در ونگارد-۳ به كار گرفته شد٬ صفحه شيشه‌ای بود كه با لایه‌ای از یک ماده کدر نظير رنگ پوشانده شده بود، زير اين صفحه شیشه‌ای٬ یک سنسور نوری قرار داشت كه بسته به شدت نور دریافتی٬ سیگنالی الکتریکی توليد می‌كرد. با هربار برخورد غبار با اين صفحه بخشی از اين لايه کنده می‌شد و نور بيشتری به حسگر نوری می‌رسيد.

نوع سوم یک فویل آلومینیومی با مقاومت الکتریکی مشخص بود كه با هر برخورد و ايجاد هر سوراخی در آن٬ مقاومت الكتریكی افزايش می‌يافت. آشكارسازی نرخ افزايش مقاومت اين فويل نسبت به زمان نشانگر تعداد برخورد و ميزان بزرگی ذرات می‌بود.

نوع چهارم آشکارسازهای غبار فضایی٬ مجموعه‌ای از حباب‌های فلزی کوچک تحت فشار بودند كه با هر برخورد و سوراخ شدن یکی از آنها٬ افت فشار و نرخ آن ثبت و ارسال می‌گرديد. بعدها دانشمندان می‌توانستند با اندازّ گیری نرخ افت فشار٬ بزرگی غبارهایی را که با سطح حبابی برخورد کرده بودند را اندازه‌گیری کنند.

امروزه دانشمندان با استفاده از مواد جدید فوم مانند٬ دیگر تنها به اندازه‌گیری تعداد برخوردها بسنده نکرده و اندیشه انتقال غبارهای فضایی به زمین و آزمایش آنها را نیز در سر می‌پرورانند. آنالیز غبارهای فضایی که عمدتا ذرات جدا شده از سنگ‌های سرگردان فضایی می‌باشند٬ به دانشمندان کمک شایانی در درک چگونگی پیدایش منظومه شمسی خواهند نمود.
 

شهرام یزدان‌پناه   مقاله‌های علمی   مهندسی فضایی   سنسورهای فضایی   سنگ‌های آسمانی   غبار فضایی   اسپوتنیک۱   اتحاد جماهیر شوروی سابق در فضا   فناوری فضایی   

کلیدواژه‌ها:

ارسال به بالاترین  ارسال به دنباله  ارسال به فیس‌بوک  ارسال به دلیشز  ارسال به گوگل بوکمارک  ارسال به گوگل باز  ارسال به کلوب دات کام  


آخرین مطالب منتشر شده در دانش فضایی

چند مطلب تصادفی از دانش فضایی

نظر شما چیست؟                         
 
*  نام و نام خانوادگی
*  پست الکترونیک
(نمایش داده نخواهد شد)
آدرس وبگاه

دانش فضایی همواره آماده پاسخگویی به پرسش‌های شما درباره مقالات منتشر شده٬ است .

شما همچنین می‌توانید با استفاده از این فرم اطلاعات تکمیلی خود را درباره این مطلب با سایر خوانندگان دانش فضایی به اشتراک بگذارید.

 

صفحه نخست

رویدادهای فضایی

مقاله‌های علمی

مراكز فضایی دنیا

اینترنت و فضا

ارتباط با ما

درباره دانش فضایی

انوشه انصاری

ایران در فضا

رادیو دانش فضایی

تلویزیون دانش فضایی



آخرین مطلب:

 

RSS Feed

با عضو شدن در لیست علاقمندان دانش فضایی، اولین کسی باشید که مطالب این وب‌سایت را می‌خوانید٬ می‌بینید یا می‌شنوید:

::  عضو شوید  ::


دوست دانش فضایی شوید

فیدبرنر دانش فضایی دانش فضایی در توییتر دانش فضایی در فیس‌بوک دانش فضایی در فرندفا دانش فضایی در پیغامک 

تبلیغات
موسسه طبیعت آسمان شب٬ فروشنده انواع تلسکوپ و دوربین دوچشمی٬ میکروسکوپ٬ لوازم عکاسی٬ سه پایه و مقر٬٬ کتاب و پوستر و طراح و سازنده انواع رصدخانه و آسمان نما
خرید و فروش انواع تلسکوپ
 

 

معرفی یک کتاب فضایی
معاهدات و اصول فضای ماورای جو سازمان ملل متحد
معاهدات و اصول ماورای جو سازمان ملل متحد

 

دانشنامه فضایی٬ سازمان فضایی ایران
مجله نجوم
پارس اسکای

آویا٬ پایگاه اطلاع‌رسانی هوافضای ایران

نظر خود را درباره دانش فضایی به آلکسا بگویید

قطار وبگردی

ايروشاپ٬ اولين فروشگاه اينترنتي تخصصي مهندسي هوافضا

پرسش و پاسخ‌های کانوت

صفحه نخست   .  درباره دانش فضایی   .  نقشه سايت   .  تماس با دانش فضایی  انوشه انصاری٬ بانوی ایرانی در فضا

 برداشت از مطالب وب‌سايت   دانش فضایی  به شرط ذكر منبع و ايجاد لينك به صفحه مطلب مورد نظر،  آزاد است