دانش فضایی

دانش فضایی

صفحه نخست . مقاله‌های علمی . مهندسی فضایی . پمپ بنزین‌های فضایی، جایی برای سوخت گیری در منظومه شمسی

 

پنجشنبه, ۵ امرداد ۱۳۹۶

این مطلب تا کنون ۱۰۷۱۱ بار خوانده شده است

یکشنبه، ۱۹ اردیبهشت ۱۳۸۹

پمپ بنزین‌های فضایی، جایی برای سوخت گیری در منظومه شمسی

 
پمپ بنزین‌های فضایی، جایی برای سوخت گیری در منظومه شمسی

فضانوردانی که در آینده راهی سفرهای فضایی طولانی به سایر سیاره‌های منظومه شمسی و یا قمرهای آنها خواهند شد، این شانس را خواهند داشت که سبکبار سفر کنند، چراکه دانشمندان و متخصصان زیادی سرگرم برنامه‌ریزی برای ساخت نخستین ایستگاه سوخت‌گیری فضایی در میانه راه طولانی آنها به مقصد فضایی‌شان هستند.

 

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 آشامیدنی، 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
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 ۲۰۰۹ میلادی هنگامی‌که اطلاعات رصد خرده سیارک تمیس-۲۴ (بیست و چهارمین خرده سیارک کشف شده جهان که برای اولین بار توسط ستاره‌شناسی ایتالیایی به نام آنیبال دی گاسپاریس در سال ۱۸۵۳ 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-۲۴ (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.


برای کسب اطلاعات بیشتر در
باره
خرده‌سیارکها، مقالات زیر را نیز مطالعه فرمایید:
       ... ثبت صدمین انفجار بر سطح ماه
      
... 
ماه، فسيلی بزرگ در فضا

       ... شهاب‌سنگهای مهاجم 
       ... صخره‌های سرگردان 
       ... Gas Stations in Space
 

. شهرام يزدان‌پناه، پژوهشگر علوم و فناوری فضايی .

مقاله‌های علمی   مهندسی فضایی   شهرام یزدان‌پناه   خرده‌سیارک   ایستگاه سوخت‌گیری فضایی   سوخت‌گیری در فضا   آب در فضا   سفر بین سیاره‌ای   

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

::  طناز ایمانلو  ::
خیلی مقاله جالبی بود. مخصوصاً داستان ابتدای مقاله کمی ترسناک به نظر می‌رسید. من اگر آنجا بودم سکته می‌کردم از ترس!!!

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