دانشمندان ناسا یک موشک دو مرحله‌ای را در میان آسمانی که به نور سبز رنگ شفق قطبی آلاسکا مزین شده بود پرتاب کردند

به گزارش خبرگزاری مهر، استیون پاول از دانشگاه کورنل در این خصوص گفت: "ما درحال بررسی چیزی هستیم که به آن هوای فضا گفته می‌شود. هوای فضا در اثر ذرات بارداری شکل می‌گیرد که از خورشید می‌رسند و با میدان مغناطیسی زمین تعامل می‌کند. ما به عنوان انسان این اثر را مستقیماً احساس نمی‌کنیم اما سیستم‌های الکترونیکی ما آن را درک می‌کنند."

این موشک که Terrier-Black Brant نام دارد شنبه شب 18 فوریه 2012 از پایگاه Poker Flat Research Range در فیربانکس آلاسکا پرتاب شد.

Terrier-Black Brant جریانی از اطلاعات را از فاصله 200 مایلی (حدود 322 کیلومتری) از سطح زمین و لحظاتی پس از پرتاب در زمان واقعی به زمین ارسال کرد.

دستگاه‌های این موشک دو مرحله‌ای از میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی خاصی که توسط شفق‌ها ساخته شده‌اند، نمونه برداری کردند.

به گفته این دانشمندان، زمانی که فعالیت‌های خورشیدی به اوج خود می‌رسند توفان‌های خورشیدی که به زمین گسیل می‌شوند با فرستنده‌های "جی. پی. اس"، اینترنت ماهواره‌ای و سایر سیگنال‌ها تداخل می‌کنند.

پاول افزود: "ما بیش از همیشه به این سیگنال‌ها وابسته شده‌ایم. بنابراین، اطلاعات جمع آوری شده توسط این موشک به ما در درک بهتر اینکه سیگنال‌های ماهواره‌ای چگونه با هوای فضا از بین می‌روند و اینکه چگونه می‌توان این اثرات را در گیرنده‌های جدید جی. پی. اس تخفیف داد، کمک خواهد کرد."

این موشک دو مرحله‌ای از میان شفق قطبی آلاسکا عبور کرد و تا فاصله 200 مایلی به عنوان "مگنتوسفر- یونوسفر" شناخته می‌شود بالا رفت.

گروهی از دانشمندان آمریکایی با بررسی سنگهای بسیار قدیمی دریافتند که جبه زمین بسیار پایدارتر از آن چیزی است که تاکنون تصور می شد.

  جبه زمین، لایه ای از سیاره ما است که زیر پوسته قرار گرفته است و به سبب یک سری از حوادث فاجعه آمیزی که در سپیده دم تاریخ زمین رخ دادند و منجر به شکل گیری قاره هایی که امروز می شناسیم شدند در معرض یک فشار شدید و دمای بسیار بالای درون زمین قرار گرفت.

ژئو شیمیدانان دانشگاه مریلند با تحقیق روی شکل نادری از تنگستن کشف کردند جبه زمین بسیار پایدارتر از آن چیزی است که تاکنون تصور می شد.

تئوری اصلی تشکیل ماه بیان می دارد که در حدود 4.5 میلیارد قبل برخورد عظیمی که میان زمین و یک جرم آسمانی در ابعاد مریخ رخ داد مقادیر بسیاری ماده را در مدار پرتاب کرد که از این مواد ماه به وجود آمد.

این محققان که نتایج یافته های خود را در مجله ساینس منتشر کرده اند نشان دادند که این برخورد توانسته است کاملا پوسته و جبه زمین نوزاد را در هم آمیزد و این لایه ها با هم مخلوط کند.

این دانشمندان در این خصوص توضیح دادند: "زنده ماندن طولانی مدت جبه قدیمی زمین شاهدی برای حضور یک عنصر بسیار نادر است که در دوره ای وجود داشته که جبه نخستین بسیار گرم بوده و بنابراین این ماده به خاطر حرکات همرفتی که در داخل زمین بوده اند به خوبی مخلوط شده است."

در گذشته، دانشمندان برای درک ترکیبات جبه زمین قبل از شکل گیری ماه از شکل بسیار نادری از ایزوتوپ فلز تنگستن با عنوان 182W استفاده کرده بودند. ایزوتوپها اتمهایی از یک عنصر هستند که همان تعداد پروتون را دارند اما تعداد نوترونهای آنها متفاوت است.

اکنون ژئو شیمیدانان با استفاده از ایزوتوپ 182W برای تعیین اینکه چه زمانی بخشهای مختلف جبه شکل گرفته اند استفاده کردند.

براساس گزارش اسپیس، این ایزوتوپ تنها از یک ایزوتوپ رادیواکتیو هافنیم (182H) تشکیل می شود که طول عمر بسیار کوتاهی دارد و پس از 60 میلیون سال زوال می یابند.

این تیم، تکنیک جدید بسیار حساسی را از طریق طیف نگار جرم توسعه دادند و در این تحقیقات، دانشمندان تنگستن استخراج شده از خرده سنگهای محلول در اسید را یونیزه و آن از نظر الکتریکی باردار کردند.

سپس این نمونه تنگستن به دست آمده را برای اندازه گیری جرم و بار اتمها از یک میدان الکترومغناطیسی عبور دادند و به این ترتیب توانستند تفاوتهای میان ایزوتوپها را از هم تمایز دهند.

این محققان ارتباط میان دو ایزوتوپ 182W و 184W در سنگهایی به نام "کوماتیت" مورد مطالعه قرار دادند.

"کوماتیت" نوعی سنگ است که بین 3.8 و 2.5 میلیارد سال قبل در جبه ساخته شده است. در این دوره زمانی که در حدود 1.5 میلیارد سال پس از برخوردی است که منجر به تشکیل ماه شد جبه 500 درجه گرمتر از اکنون بود.

پژوهشگران دانشگاه اولستر روش ساده، کم هزینه و زیست سازگاری را برای تبدیل ورقه‌های گرافیت به مقادیر انبوهی از نانوورقه‌های گرافن یا نقاط کوانتومی یافتند. این ساختارها می‌تواند در فناوری‌های نانوالکترونیک و تبدیل انرژی مفید باشد.

یک تیم بین المللی از کشورهای چین، انگلستان و ایرلند روشی ساده برای ساخت گرافن با کیفیت بالا ارائه کردند. همچنین آنها با این روش نقاط کوانتمی را در مقیاس صنعتی سنتز نمودند. نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Controllable selective exfoliation of high-quality graphene nanosheets and nanodots by ionic liquid assisted grinding در نشریه Chemical Communications به چاپ رسیده است.
 
نقاط کوانتومی جزایری از الکترون‌ها هستند که به‌عنوان واحدهای سازنده برای کنترل جریان الکترون‌ها استفاده می‌شوند. نقاط کوانتومی گرافنی می‌تواند با برش‌های متعدد روی ورقه گرافن و تبدیل آن به اجزاء بسیار ریز تولید شوند. پیش از این تلاش‌هایی برای تولید نقاط کوانتومی با کیفیت بالا از گرافن انجام شده بود اما روش کار بسیار پیچیده و نیازمند ادوات بسیاری نیز بوده که در نهایت محصول اندکی تولید می‌کرد. همچنین روش‌های آبی که برای تولید گرافن استفاده می‌شده مستلزم اعمال اولتراسونیک شدید و محیط اسیدی قوی بوده است که این کار موجب وارد آمدن آسیب‌هایی به نانوبلورهای گرافن می‌شود.

محققان این پروژه برای حل این مشکل از ورقه‌های ارزان‌قیمت گرافیت استفاده کرده و آنها را با مقداری محلول یونی ترکیب کردند تا حالت ژل مانند ایجاد شود. اعمال محلول یونی موجب می‌شود تا صفحات گرافیت از هم جدا شده و در نهایت ورقه‌های نانومقیاس گرافن ایجاد شود. با تغییر زمان آسیاب گرافیت درون محلول یونی می‌توان ابعاد ورقه‌های گرافن را تغییر داد. افزایش زمان آسیاب موجب می‌شود تا نقاط کوانتومی گرافنی با قطر 10 نانومتر و ضخامت 2 تا 5 نانومتر ایجاد کرد.

مزیت اصلی محصول به‌دست آمده از این روش نسبت به‌روش‌های قبلی در این است که نقاط کوانتومی و ورقه‌های گرافن در این روش عاری از آلودگی‌های حلالی بوده و کمترین غلظت اکسیژن را دارا هستند. نتایج طیف سنجی XRD ثابت می‌‌کند که گرافن تولید شده دارای همان مقدار اکسیژنی است که گرافیت اولیه داشته است. از سوی دیگر این محصولات عاری از نقص بوده به‌همین دلیل برای استفاده در ادوات نانوالکترونیک مناسب است. این روش بسیار ملایم بوده و بدون نیاز به نیروهای مخرب، لایه‌های گرافن را از ورقه گرافیت جدا می‌کند.

دید کلی

آهنربای دائمی با کیفیت بالا کاربردهای بسیار زیاد و مهمی در علم و انقلاب تکنولوژیک ، مثلا در اسبابهای اندازه گیری الکتریکی دارند. ولی میدانهایی که توسط آنها ایجاد می‌شود خیلی قوی نیست، اگر چه آلیاژهای مخصوصی که اخیرا بدست آمده‌اند داشتن آهنربای دائمی قوی که خواص مغناطیسی خود را برای مدت مدیدی حفظ کنند امکان پذیر ساخته است. از جمله این آلیاژها ، مثلا فولاد-کبالت است که شامل حدود 50% آهن ، 30% کبالت و مخلوطهایی از تنگستن ، کروم و کربن است.

عیب دیگر آهنربای دائمی این است که القای مغناطیسی آنها نمی‌تواند به سرعت تغییر کنند. از این نظر ، سیملوله‌های حامل جریان (آهنرباهای الکتریکی) بسیار مناسبند. زیرا با تغییر جریان در سیم پیچ سیملوله می‌توان میدان آنها را به آسانی تغییر داد. با قرار دادن هسته آهنی داخل سیملوله ، میدان آن را می‌توان صدها هزار بار افزایش داد. بیشتر آهنرباهای الکتریکی که در مهندسی بکار می‌روند چنین ساختمانی دارند.

ساخت آهنربای الکتریکی ساده

آهنربای الکتریکی ساده را می‌توان در منزل ساخت. کافی است که چندین دور سیم عایق شده‌ای را بر یک میله آهنی (پیچ یا میخ ، بپیچانیم و دو انتهای سیم را به یک منبع dc نظیر انبار ، یا پیل گالوانی وصل کنیم. بهتر است آهن ابتدا تابکاری شود، یعنی ، تا دمای سرخ شدن داغ شود. مثلا در کوره گرم و سپس به آرامی سرد شود. سیم پیچ باید توسط رئوستایی با مقاومت 1W تا 20W به باتری وصل شود، بطوری که جریان مصرف شده از باتری خیلی شدید نباشد. گاهی آهنرباهای الکتریکی شکل نعل اسب را دارند که برای نگه داشتن بار بسیار مناسبترند.

ساختار آهنربای الکتریکی

میدان پیچه با هسته آهنی بسیار قویتر از پیچه بدون هسته است، زیرا آهن درون پیچه شدیدا مغناطیده و میدان آن بر میدان پیچه منطبق است. ولی ، هسته‌هایی آهنی که در آهنرباهای الکتریکی برای تقویت میدان بکار می‌روند، فقط تا حدود معینی مقرون به مساحت‌اند. در واقع ، میدان آهنرباهای الکتریکی عبارت است از برهمنهی میدان حاصل از سیم ‌پیچ حامل جریان و میدان هسته مغناطیده ، برای جریانهای ضعیف ، میدان دوم به مراتب قویتر از میدان اولی است.

وقتی که میدان در سیم پیچ افزایش می‌یابد، ابتدا این دو میدان به یک میزان معینی متناسب با جریان افزایش می‌یابند، بطوری که نقش هسته تعیین کننده می‌ماند. ولی ، با افزایش بیشتر جریانی که از سیم پیچ می‌گذرد، مغناطش آهن کند می‌شود و آهن به حالت اشباع مغناطیسی نزدیک می‌شود. وقتی که عملا تمام جریانهای مولکولی موازی شدند، افزایش بیشتر جریانی که از سیم ‌پیچ می‌گذرد نمی‌تواند چیزی بر مغناطش آهن اضافه کند، در حالی که میدان سیم‌ پیچ به زیاد شدن متناسب با جریان ادامه می‌دهد.

هرگاه جریان شدید از سیم‌ پیچ (برای دقت بیشتر ، در لحظه‌ای که تعداد آمپر ـ دورها در متر به 106 نزدیک می‌شود.) بگذارند، میدان حاصل از سیم ‌پیچ بسیار قویتر از میدان هسته آهنی اشباع شده می‌شود. بطوری که هسته عملا بی‌فایده می‌شود و فقط ساختمان آهنربای الکتریکی را پیچیده می‌کند. به این دلیل ، آهنرباهای الکتریکی ، پر قدرت بدون هسته آهنی ساخته می‌شوند.

آهنربای الکتریکی پر قدرت

تهیه آهنرباهای الکتریکی پرقدرت مسأله انقلاب تکنولوژیک بسیار پیچیده‌ای است. در واقع ، برای اینکه بتوانیم جریانهای بزرگی را بکار بریم، سیم‌پیچها باید از سیم کلفتی ساخته شوند. در غیر این صورت ، سیم‌ پیچ شدیدا گرم و حتی گداخته می‌شود. گاهی بجای سیم از لوله‌های مسی استفاده می‌شود، که در آن جریان نیرومند آب برای خنک کردن سریع دیواره‌های لوله که جریان از آن می‌گذرد گردش می‌کند. ولی با سیم ‌پیچی که از سیم کلفت یا لوله ساخته شده است داشتن تعداد زیادی دور در واحد طول ناممکن است.

از طرف دیگر ، استفاده از سیم نازک تعداد دورهای زیادی را در واحد متر ممکن می‌سازد، نمی‌گذارد تا جریانهای زیاد را بکار بریم. پیشرفت زیادی را در ایجاد میدانهای مغناطیسی بدست آمده به بهره گیری از ابررسانا‌ها در سیم پیچهای مغناطیسها مربوط می‌شود، که بکار بردن جریانهای شدید را مقدور می‌سازد.

تکنیک کاپیتزا

کاپیتزا (P.L. kapitza) فیزیکدان شوروی سابق راه هوشمندانه‌ای را برای بیرون آمدن از این وضع پیشنهاد کرد. او جریانهای عظیم 104 آمپر را برای مدت بسیار کوتاهی حدود 0.01 s از سیملوله‌ای گذرانید. در این مدت ، سیم ‌پیچ سیملوله خیلی شدید گرم نشد، در حالی که میدانهای مغناطیسی کوتاه مدت شدیدی بدست آمده بودند.

البته او وسایل خاصی را ترتیب داد که برای ثبت نتایج آزمایشهایی که در آنها اثر میدان مغناطیسی پرقدرت حاصل در سیملوله برای اجسام گوناگون مورد بررسی قرار می‌گرفتند. در اغلب کاربردهای فنی ، تعداد آمپر ـ دورها در سیم ‌پیچهای آهنرباهای الکتریکی میدانهای نسبتا شدید می‌توان بدست آورد (با القای چند تسلا).

3 پژوهشکده هوافضا در دانشگاههای فردوسی مشهد، دانشگاه شهید چمران اهواز و کرمان راه اندازی خواهد شد.

رئیس سازمان صنایع هوافضای وزارت دفاع در مراسم افتتاح پژوهشکده فناوری هوا فضا، مدیریت فناوری و بورس طرح‌های پژوهشی دانشگاه تبریز از راه‌اندازی سه پژوهشکده هوا فضا در دانشگاه‌های فردوسی مشهد، دانشگاه شهید چمران اهواز و کرمان طی سال آینده خبر داد.

سردار سیدمهدی فرحی پیش بینی کرد: ایجاد پژوهشکده با ماموریت هوافضا در دانشگاه تبریز در آینده ‌ای نزدیک، نقش مهمی در شکوفایی صنعت هوافضای کشور داشته باشد و افزود: در این راستا در اولین گام همکاری با این پژوهشکده، برای اجرای 20 طرح پژوهشی، قراردادی به ارزش 25 میلیارد ریال بسته شده که این رقم در سال آینده به 50 میلیارد ریال خواهد رسید.
 
وی با بیان اینکه در سال‌های اخیر پیشرفت علم و فناوری هوافضا در دنیا رشد قابل توجهی داشته است، تصریح کرد: فناوری هوافضا به عنوان فناوری راهبردی مطرح بوده و جزء فناوری‌های کلیدی است. براین اساس از آنجا که این فناوری، برتر و شاخص شناخته می‌شود، در برنامه پنجم توسعه کشور تاکید ویژه‌ای بر آن شده است.

هجدهمین شماره ماهنامه علمی خبری کمیته مطالعات هوایی مرکز همکاریهای فناوری و نوآوری ریاست جمهوری منتشر شد.

 هجدهمین شماره ماهنامه خبری تحلیلی کمیته مطالعات هوایی به بررسی پروژه هواپیمای بدون سرنشین و رادار گریز پهپاد RQ-170 و تلاش فرانسه و قطر برای تصاحب نقاط مداری ماهواره زهره و نمایشگاه هوایی دبی 2011 پرداخته است.

این نشریه همچنین لیست کشورهایی که بیشترین خریداران هواپیمای پهن پیکر هستند را منتشر کرده که در میان این کشورها، کشورهای خاورمیانه بیشترین سهم را دارند و کانون توجه غولهای هواپیماسازی دنیا قرار گرفته اند.
 
در بخشی از مطالب این ماهنامه نیز از تلاش روسها برای مقابله با قایق پرنده باور 2 ایران گزارشی منتشر شده است و استفاده از تصاویر ماهواره ای برای حفاظت از گونه های زیستی و تکنولوژی پزشکی رباتیک اتاق عمل برای تعمیر ماهواره ها از دیگر مطالب مندرج در این ماهنامه است.

در اعماق سطح آب، اقیانوس شرایط خاص خود را دارد. گردبادهای زیرآبی بر خلاف توفان‌های ویرانگر زمینی، از ویژگی حیات بخشی برخوردارند و تصاویر ماهواره‌ای، تنها ابزار فعلی برای آشکار کردن این ویژگی‌هاست.

در اعماق سطح آب، اقیانوس آب و هوای خاص خود را دارد. گرداب‌های عظیمی مانند آن‌چه در عکس زیر مشاهده می‌کنید، نشان‌دهنده غوغایی است که زیر آب را به تکاپو واداشته است. این عکس که توسط ماهواره Terra ناسا در ماه دسامبر / آذرماه گرفته شده و به تازگی منتشر شده است.

به گزارش نیوساینتیست، بر خلاف توفان‌های ویرانگر زمینی، این گردبادهای اقیانوسی مواد مغذی را از اعماق آب بیرون می‌کشد و در نواحی لم‌یزرع و بی حاصل اقیانوسی، غذای توده‌های حیات میکروسکوپی دریایی را فراهم می‌کند.

گرداب‌‌ها معمولا از سیستم جریان‌‌های اصلی اقیانوسی منشعب می‌شوند و می‌توانند ماه‌ها دوام بیاورند. این گرداب احتمالا از جریان Agulhas سرچشمه گرفته است، جریانی که در امتداد سواحل جنوب‌شرقی آفریقا و اطراف شاخ آفریقا حضور دارد.

در واقع، این گرداب به دلیل ویژگی‌های حیات‌بخش خود از فضا قابل مشاهده است. رنگ آبی روشن‌تر آن در مقایسه با آب‌های اطراف به دلیل شکوفایی پلانکتون‌ها در این چرخابه 150 کیلومتری است.