خورشید ستاره‌ای است از ستارگان رشته اصلی که 5 میلیارد سال از عمرش می‌گذرد. این ستاره کروی شکل بوده و عمدتا از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. وسعت این ستاره 1.4 میلیون کیلومتر (870000 مایل) است. جرم این ستاره 7 برابر جرم یک ستاره معمولی بوده و همچنین 750 برابر جرم تمام سیاراتی است که به دورش می‌چرخند. در هسته خورشید ، جرم توسط واکنشهای هسته‌ای تبدیل به تشعشعات الکترومغناطیسی که نوعی انرژی هستند، می‌شود. این انرژی به سمت بیرون تابانده شده و باعث درخشنگی خورشید می‌گردد. سایر اجسام آسمانی موجود در منظومه شمسی که توسط جاذبه خورشید در مدارهایشان قرار گرفته‌اند نیز گرمایشان را از این انرژی می‌گیرند.

مواد تشکیل دهنده خورشید حالت گازی دارند، بنابراین خورشید محدوده دقیق و معینی نداشته و مواد اطراف آن بتدریج در فضا منتشر می‌شوند. اما چنین به نظر می‌رسد که خورشید لبه تیزی داشته باشد، چرا که بیشتر نوری که به زمین می‌رسد از یک لایه که چند صد کیلومتر ضخامت دارد ساطع می‌شود. این لایه فوتوسفر نام داشته و به عنوان سطح خورشید شناخته شده است. بالای سطح خورشید ، کروموسفر یا رنگین کره و هاله خورشیدی قرار دارند که با همدیگر جو خورشید را تشکیل می‌دهند.

مرکز خورشید مانند کوره‌ای هسته‌ای است با دمای 15 میلیون درجه سانتیگراد (27 میلیون درجه فارنهایت) که چگالی‌اش 160 برابر آب می‌باشد. تحت چنین شرایطی هسته‌های اتم هیدروژن باهم ترکیب شده و تبدیل به هسته‌های هلیووم می‌شوند. در این حین، 0.7 درصد جرم ترکیب شده ، تبدیل به انرژی می‌شود. از 590 میلیون تن هیدروژنی که در هر ثانیه در مرکز خورشید ترکیب می‌شوند، 3.9 میلیون تن به انرژی تبدیل می‌شود. این سوخت هیدروژنی ، تا 5 میلیارد سال دیگر دوام خواهد داشت. مسیر نامنظم 2 میلیون سال طول می‌کشد تا انرژی تولید شده در مرکز خورشید به سطح آن رسیده و بصورت نور و گرما تابش کند، سپس بعد از فقط 8 دقیقه ، این انرژی به زمین می‌رسد.

هنگامی که خورشید منبسط می شود تا تبدیل به یک غول سرخ شود، قطرش حدود 150برابر بزرگتر خواهد شد. گازهای منبسط شده و داغ، رنگ زرد و حرارت خود را از دست داده و قرمز رنگ و سرد خواهند شد. اما بخاطر بزرگتر شدن سطح خورشید،درخشندگی آن 1000برابر افزایش یافته و نور بیشتری ساطع خواهد کرد.

زبانه‌ها و شعله‌های خورشیدی

زبانه حلقوی در شکل پایین ، خطوط میدان مغناطیسی ، دو لکه خورشیدی را به هم متصل کرده است. در سال 1973 ، یک زبانه خورشیدی (سمت چپ تصویر) 000/588 کیلومتر (365.000 مایل) از سطح خورشید را پوشاند. اغلب فعالیتهای شدید خورشید در نزدیکی لکه‌های خورشیدی رخ می‌دهند. شعله‌های خورشیدی ، جرخه‌هایی از انرژی هستند که عمر چند ساعته دارند، این شعله‌ها هنگامی بوجود می‌آیند که مقدار زیادی انرژی مغناطیسی بطور ناگهانی آزاد شود. زبانه‌های خورشیدی ، فوارانهایی از گاز مشتعل هستند که ممکن است صدها هزار کیلومتر در فضا پیش بروند. میدان مغناطیسی خورشید می‌تواند زبانه‌های حلقوی را هفته‌ها در فضا پیش بروند معلق نگاه دارد.

باد خورشیدی

هاله (جو بیرونی) خورشید حاوی ذراتی است که انرژی کافی برای فرار از جاذبه خورشید را دارند. این ذرات بصورت مارپیچی با سرعتی معادل900 کیلومتر (560 مایل) در ثانیه از خورشید دور شده و باد خورشیدی را بوجود می‌آورند. این ذرات در همان مسیرهای میدان مغناطیسی خورشید حرکت می‌کنند و از آنجا که دارای بار الکتریکی هستند، منظومه شمسی را پر از جریانات الکتریکی می‌کنند. ناحیه فعالیتهای خورشیدی ، هلیوسفر (کره خورشیدی) نامیده می‌شود. باد خورشیدی در هر ثانیه حدود یک میلیون تن هیدروژن حورشید را از بین می‌برد. 100000 میلیارد سال طول خواهد کشید تا باد خورشیدی تمام جرم خورشید را در فضای بین سیاره‌ای پخش کند، اما طول عمر طبیعی خورشید فقط 10 میلیارد سال است.

مسیر نامنظم

دو میلیون سال طول می کشد تا انرژی تولید شده
در مرکز خورشید به سطح آن رسیده و بصورت
نورو گرما تابش کند، سپس بعد از فقط 8 دقیقه
این انرژی به زمین می رسد.

چرخه‌ها و لکه‌های خورشیدی

حرکت وضعی خورشید باعث ایجاد میدان مغناطیسی می‌شود، مناطق استوایی خورشید سریعتر از مناطق قطبی آن چرخیده و این امر باعث می‌شود که خطوط میدان مغناطیسی درون خورشید حلقه بزنند. این خطوط در صورت خروج از سطح خورشید ، باعث فعالیتهای خورشیدی نظیر لکه‌های خورشیدی ، شعله‌ها و زبانه‌های خورشیدی می‌شوند. این فعالیتها ، بخصوص لکه‌های خورشیدی ، چرخه‌ای 11 ساله دارند.

مرگ خورشید

5 میلیارد سال بعد ، بیشتر هیدروژن موجود در هسته خورشید گداخته شده و صرف تهیه هلیوم خواهد شد. در آن زمان ، جاذبه باعث انقباض هسته شده و فشار ، دمای آنرا افزایش خواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد. انرژی حاصل از این گداخت هسته‌ای در پوسته ، باعث انبساط لایه‌های خارجی خواهد شد و سیارات عطارد و زهره را ذوب می‌کند و آنها را در بر می‌گیرد. انبساط خورشید تا مدار زمین متوقف شده و حرارتش تمام موجودات زنده را از بین می‌برد. بعد از آن خورشید تبدیل به یک غول سرخ می‌شود. سپس ، لایه‌های خارجی در فضا پخش شده و یک سحابی سیاره‌ای تشکیل خواهند داد. هسته نیز بصورت یک ستاره کوتوله سفید باقی مانده و بتدریج از بین خواهد رفت. پس می‌توان گفت که با فرا رسیدن مرگ خورشید ، مرگ زمین و تمام موجودات این سیاره فرا می‌رسد.

نور تولید شده توسط این باکتری ها بر خلاف دیگر چراغهایی که به واسطه حرارت از خود نور تولید می کنند، بدون حرارت بوده و می توان از آنها به صورت نامحدود استفاده کرد، در واقع این چراغها تا زمانی که ماده اولیه انرژی زایشان تامین باشد به نورافشانی ادامه می دهند.

با وجود اینکه نور تولید شده توسط این چراغها به اندازه ای نیست که بتواند به صورت کامل جایگزین نورهای مصنوعی شود، اما قدمی جدید است که در مسیر درست برداشته شده به ویژه به این خاطر که افراد را وادار خواهد کرد تا درباره منابع انرژی خانگی بیشتر بیاندیشند.

بر اساس گزارش گیزمگ، فیلیپس در کنار کاربرد خانگی از این چراغهای سبز، تصمیم دارد طرح استفاده از این نور را در ابزارهایی از قبیل نوارهای درخشان هشدار دهنده بر روی پله ها و دیوارها، درهای خروجی و حاشیه جاده ها نیز عملی سازد.

فوبوس قرار بود در همان ابتدا در مسیر مریخ قرار گیرد که موفق نشد

فضاپیمای "فوبوس-گرانت" روسیه که برای ماموریت در یکی از اقمار مریخ راهی فضا شده بود، سرانجام دو هفته پس از پرتاب با زمین تماس گرفته است.

سازمان فضایی اروپا گفت که علائم ارسالی این فضاپیما توسط یکی از ایستگاه های ردیابی آن در شهر پرت استرالیا دریافت شده است.

کاوشگر فوبوس-گرانت قرار است با فرود آمدن بر سطح قمر مریخ از خاک آن نمونه برداری کند و آن را به زمین بازگرداند.

اما تماس تازه با این فضاپیما هنوز کاملا امیدها را زنده نکرده است.

دو هفته سکوت هراس آور کاوشگر فوبوس-گرانت سه شنبه شب شکسته شد.

فضاپیما روز نهم نوامبر پرتاب شده بود، اما ساعتی بعد مشکلی اساسی پدید آمد. آن زمانی بود که باید موتورهای کاوشگر روشن می شد تا در مسیر مریخ قرار گیرد اما چنین نشد.

مقام های روسیه آن زمان گفتند که فقط سه روز وقت دارند آن را در مسیر ماموریتش قرار دهند.

ولادیمیر پاپووکین مدیر آژانس فضایی روسیه گفته بود آنها امیدوارند بتوانند کامپیوترهای موشک کاوشگر را دوباره برنامه ریزی کنند تا مشکل برطرف شود.

او گفت به نظر می رسد کاوشگر نتوانست در جهت خلاف خورشید به حرکت در آید.

حتی تماس رادیویی هم با آن قطع شد و معلوم نبود دقیقا در کجا قرار دارد.

کار به جایی رسید که سازمان فضایی روسیه در روز سه شنبه اعلام کرد که دیگر شانس بسیار کمی برای نجات کاوشگر وجود دارد.

اما ساعاتی بعد، این وضع تغییر کرد.

در ساعت 8:25 دقیقه شب به وقت گرینویچ، علائم ارسالی کاوشگر توسط آنتن 15 متری آژانس فضایی اروپا موسوم به ایسا در استرالیا ثبت شد.

ایسا در این مورد از نزدیک با آژانس فضایی روسیه همکاری می کند.

ایسا در همکاری با روس ها سعی دارد بهترین راه برای حفظ تماس با فضاپیما را پیدا کند.

این فضاپیمای 170 میلیون دلاری برای فرود بر فوبوس یکی از دو قمر مریخ طراحی شده است.

وزن این کاوشگر بیش از 13 تن است که بیشتر آن را سوختش تشکیل می دهد.

اگر این فضاپیما در مسیر مریخ قرار گیرد و موفق به انجام ماموریتش شود باید در سال 2014 به زمین بازگردد.

این یکی از بلندپروازانه ترین ماموریت ها به مریخ توصیف می شود؛ به خصوص از این جهت که حامل ماهواره چینی یینگهو-1 هم هست.

این ماهواره قرار است در مدار مریخ قرار دارد.

اکنون همه امیدها به ایستگاه رادیویی ایسا بسته شده تا شاید بتواند برای زنده کردن این ماموریت به یاری روس ها بشتابد.

یک طراح پرتغالی طرحی به عنوان هواپیمای ابری ارائه کرده که به مسافرانش اجازه خواهد بر روی ابرها راه بروند!

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، عبور از ابرها، یک ایده برای حالتی بدیع از حمل‌ونقل است که مسافر در آن به سفر بیشتر از مقصد اهمیت می‌دهد.

این هواپیما که تنها با نیروی باد به جلو رانده شده و هدایت می‌شود، قرار است بر فراز آسمان آمریکا پرواز کرده و به مسافرانش یک منظره عالی از زندگی در بالای ابرها را ارائه دهد.

این هواپیمای انقلابی که توسط «تیاگو باروس» طراحی شده از چند بالون کروی با یک ساختار داخلی فولاد ضد زنگ تحت پوشش پارچه‌های نایلونی تشکیل شده است.

به گفته «باروس»، هدف ساخت این پروژه، کاهش انتشار کربن و به رقابت طلبیدن تمام ابزارهای انتقال سریع در زمان و مکان، به شیوه‌ای مبتکرانه، زیبایی‌شناسانه و پویا است.

این مبتکر 33 ساله امیدوار است بتواند طرح خود را به مرحله ساخت نزدیک کند؛ اگرچه زمانی برای آن مشخص نیست.

«باروس» این ایده را جالب خوانده؛ چرا که با آن می‌توان شناور بودن در جو و در بالای ابرها را احساس کرده و بدون توجه به مقصد، از سفر بر روی ابرها لذت برد.

به گفته وی همچنین این ابزار از کاربردهای چندگانه متعددی برخوردار بوده که از آن میان می‌توان به جنبه تفریحی تا امکان استفاده در صحنه‌های فجایع و بلایا اشاره کرد.

«باروس» در حقیقت یک معمار ماهر در نیویورک به شمار می‌رود. پروژه «عبور از ابر» وی ، اخیرا در رقابت بین‌المللی حیات با سرعت ریل، حضور یافته است.

اگرچه این پروژه در میان برندگان نبود، اما ایده آن یک رویکرد مفهومی قوی از یک چشم‌انداز جدید در شیوه سفر بوده که بر طراحی کشتی هوایی «زپلین» مبتنی است.

هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین دانشگاه آزاد اسلامی قزوین با موفقیت در محل این دانشگاه آزمایش شد.

به گزارش خبرنگار فناوری ایسنا، استفاده از هواپیماهای خورشیدی بدون سرنشین به عنوان یک فناوری جدید مورد توجه مراکز پژوهشی خارجی قرار دارد. این هواپیماها خصوصا در زمان بلایای طبیعی همچون زلزله و سیل که نیاز به حضور سریع در محل برای امداد رسانی به حادثه‌دیدگان است، جایگزین مناسبی برای اعزام بالگرد و گروه های انسانی تجسس و تحقیق است که با مخاطرات و محدودیتهای متعددی مواجهند.

گروهی از پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی قزوین به تازگی موفق به ساخت یک هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین شدند که به گفته مجریان طرح، این هواپیما نخستین هواپیمای بدون سرنشین خورشیدی ساخته شده در سطح دانشگاه های کشور است.

پیام خلج، مدیر اجرایی طرح ساخت هواپیمای بدون سرنشین «آریا فونیکس» در خصوص ویژگی‌های این هواپیما گفت: هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین دارای بالهایی به طول دو متر، بدنه ای به عرض 140 سانتی متر و یک کیلو و 411 گرم وزن است. دور موتور هواپیما 14 هزار دور در دقیقه با قدرت هزار وات است و سلول های خورشیدی با راندمان بسیار بالا در این هواپیما به کار رفته که در کشور منحصر به فرد است.

وی گفت: این هواپیما از قابلیت پرواز در ارتفاع 500 متری و بعد پروازی 7 کیلومتر برخوردار است. داشتن پایداری و تعادل بالا و قابلیت پرواز در شب به دلیل وجود باترهای قابل شارژ از جمله قابلیت های ویژه این هواپیما است. داشتن بدنه ترکیبی از جنس چوب ، کربن و فوم از دیگر ویژگی های آن است که وجود کربن و فوم به ما وزن پایین و مقاومت خیلی بالایی برای استحکام هواپیما می دهد.

وی در خصوص انگیزه و هدف اعضای تیم از ساخت چنین هواپیمایی گفت: ایده اولیه ساخت این هواپیما یک سال و چهار ماه پیش به ذهنمان خطور کرد. در آن موقع به همراه دوستم پوریا نجفی در کلاس درس یکی از استادان درس ترمودینامیک ایده اولیه ساخت چنین هواپیمایی به ذهن مان رسید و این ایده را با مسوولان دانشگاه مطرح کردیم. بعد از پیگیری پیشنهادمان با این طرح موافقت شد. سپس اتاقی در دانشکده صنایع و مکانیک در اختیارمان قرار دادند که جا دارد از مدیر مراکز تحقیقاتی دانشگاه به دلیل حمایت هایشان تشکر کنیم. بعد از مدتی که کامیپوتر و وسایل اداری مان فراهم شد استارت اولیه کارمان که همان طراحی اولیه ساخت هواپیما بود، صورت گرفت. از این مرحله دوستان دیگری به گروه ملحق شده و رسماً کارمان آغاز شد.

وی گفت: هواپیمای خورشیدی کاربردهای فراوانی در زمینه‌هایی همچون امدادرسانی، مسائل کنترل ترافیک و ماهواره های کوتاه برد دارد. در زمینه امداد رسانی در حوادثی همچون زلزله ای که چند سال پیش در بم اتفاق افتاد تا چند ساعت اولیه پس از زلزله نمی‌توان برداشت صحیحی از عمق فاجعه داشت که با وجود وسایل پرنده همچون بالگرد می‌توان این مشکل را برطرف کرد. البته استفاده از بالگرد به دلیل مصرف بالای انرژی، حضور و درگیر شدن نیروی انسانی، وقت و انرژی برای هماهنگی پرواز باعث می شود که روند امداد رسانی با تاخیر صورت گیرد ولی با استفاده از هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین که یکی از مزایایش قیمت تمام شده بسیار پایین تر از بالگرد است از صرف هزینه های گزاف جلوگیری می‌شود. در ضمن با استفاده از هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین از رخدادهایی که ممکن است برای خلبانان بالگرد پیش بیاید جلوگیری می شود.

خلج گفت: در این هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین با وجود یک موقعیت یاب (GPS) و با یک دوربین حرارتی نصب شده بر روی آن می توان یک دید کلی نسبت به عمق فاجعه و افراد زیرآوار به دست آورد.

وی تصریح کرد: در فاز دوم طرح با تکمیل هواپیما به طوری که قادر به پرواز بدون شارژ اولیه باشد در مسابقات هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین که در سال 2012 به میزبانی دانشگاه لویزویل آمریکا برگزار می‌شود، حضور پیدا می کنیم.

اعضای تیم هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین دانشگاه آزاد اسلامی قزوین (آریا فونیکس) را پیام خلج، پوریا نجفی، علی پور حسین، مهدی بتویی، مرتضی صابر دانشجویان رشته مکانیک و پارسا ملک پور و مرضیه کردگاری دانشجویان رشته الکترونیک تشکیل می دهند.

الکترومغناطیس

تاریخچه پیدایش الکترومغناطیس

مبدا علم الکتریسیته به مشاهده معروف تالس ملطی (Thales of Miletus) در 600 سال قبل از میلاد بر می‌گردد. در آن زمان تالس متوجه شد که یک تکه کهربای مالش داده شده خرده‌های کاغذ را می‌رباید. از طرف دیگر مبدأ علم مغناطیس به مشاهده این واقعیت برمی‌گردد که بعضی از سنگها (یعنی سنگهای ماگنتیت) بطور طبیعی آهن را جذب می‌کند. این دو علم تا سال 1199 - 1820 به موازات هم تکامل می‌یافتند.

در سال 1199-1820 هانس کریستان اورستد (1777 - 1851) مشاهده کرد که جریان الکتریکی در یک سیستم می‌تواند عقربه قطب نمای مغناطیسی را تحت تأثیر قرار دهد. بدین ترتیب الکترومغناطیس به عنوان یک علم مطرح شد. این علم جدید توسط بسیاری از پژوهشگران که مهمترین آنان مایکل فاراده بود تکامل بیشتری یافت.

جیمز کلرک ماکسول قوانین الکترومغناطیس را به شکلی که امروزه می‌شناسیم ، در آورد. این قوانین که معادلات ماکسول نامیده می‌شوند، همان نقشی را در الکترومغناطیس دارند که قوانین حرکت و گرانش در مکانیک دارا هستند.

پیشگامان علم الکترومغناطیس

اگر چه تنفیق الکتریسیته و مغناطیس توسط ماکسول بیشتر مبتنی بر کار پیشینیانش بود. اما خود او نیز سهم عمده ای در آن داشت. ماکسول نتیجه گرفت که ماهیت نور ، الکترومغناطیسی است و سرعت آن را میتوان با اندازه گیریهای صرفا الکتریکی و مغناطیس تایین کرد. از اینرو اپتیک و الکترومغناطیس رابطه نزدیکی پیدا کردند.

میدان مغناطیسی زمین

دید کلی

در هر نقطه‌ای در نزدیکی سطح زمین ، عقربه مغناطیسی آویزان از رشته یا واقع روی یک نقطه به ترتیب خاصی سمت گیری می‌کند (تقریبا در جهت شمال به جنوب). این واقعیت مهم به این معنا است که زمین میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند، مطالعه میدان مغناطیسی زمین برای مقاصد عملی و علمی از اهمیتی اساسی برخودار است.

از زمانهای قدیم ، قطب نماها ، یعنی وسایلی بر اساس استفاده از میدان مغناطیسی زمین برای سمت گیری نسبت به چهار جهت اصلی ، بکار گرفته می‌شدند. قطب نمای مرسوم شامل یک عقره مغناطیسی و یک صفحه مدرج است و در جهت یابیها کاربرد وسیعی دارد.

از میدان مغناطیسی زمین چه استفاده‌هایی می‌شود؟

در دریانوردی و هوانوردی جدید ، دیگر قطب نمای مغناطیسی تنها وسیله‌ای برای سمت گیری و تعیین مسیر کشتی یا هواپیما نیست. برای این منظور وسایل دیگری نیز وجود دارد. با وجود این ، از اهمیت قطب نمای مغناطیسی به هیچ وجه کاسته نشده است. تمام کشتیها و هواپیماهای امروزی به قطب نمای مغناطیسی مجهزند. زمین شناسان ، شکارچیان و مسافران نیز از قطب نما خیلی استفاده می‌کنند. وجود میدان مغناطیسی زمین انجام پاره‌ای از بررسیهای مهم دیگر را میسر ساخته است. از آن جمله می‌توان از روشهای اکتشاف و مطالعه ذخایر آهن نام برد.

قطبهای مغناطیسی زمین

مغناطیس زمین

پیرامون زمین را میدان مغناطیسی که ماینوتسفر یا مغناطو کره نامیده می‌شود احاطه نموده است. باید توجه داشت که نقاط به هم رسیدن خطوط میدان مغناطیسی روی سطح زمین قرار ندارد، بلکه قدری از آن پایینتر هستند. همچنین قطبهای مغناطیسی زمین با قطبهای جغرافیایی آن منطبق نیستند. محور میدان مغناطیسی زمین ، یعنی خط مستقیمی که از هر دو قطب مغناطیسی می‌گذرد، از مرکز زمین نمی‌گذرد و از اینرو قطر زمین نیست. مغناطو کره توسط دو عامل مشخص می‌شود: انحراف مغناطیسی و شیب مغناطیسی.

انحراف مغناطیسی عبارت است از زاویه انحراف عقربه مغناطیسی از نصف النهار جغرافیایی مورد نظر. خطوط واصل نقاط دارای انحراف مغناطیسی مساوی که خطوط هم گوشه نام دارند، در جنوب و شمال قطبین مغناطیسی که مخالف قطبین جغرافیایی است، همگرا می شود. برخی از محققان ، عدم تطابق قطبهای مغناطیسی و جغرافیایی را به توزیع نایکنواخت خشکی و آب در زمین توجیه می‌نمایند.

شیب مغناطیسی عبارت است از زاویه میان عقربه مغناطیسی نسبت به افق (در نیمکره شمالی سر شمالی عقربه و در نیمکره جنوبی عقربه به افق متمایل می شود). ضمن حرکت از استوا به سوی قطبین ، شیب مغناطیس افزایش می یابد. خط واصل نقاط دارای شیب صفر استوای مغناطیسی نام دارد . استوای مغناطیسی ، استوای جغرافیایی را در دو نقطه، یکی با 169? طول شرقی و دیگری با ?23 طول غربی به جنوب و در نیمکره شرقی به شمال منحرف می گردد. در قطبین مغناطیسی شیب به ?90 می رسد.

مغناطش خود بخودی مواد در میدان مغناطیسی زمین

از مغناطش خودبخودی مواد در میدان مغناطیسی زمین استفاده‌های زیادی می‌شود. از جمله در ساخت مینهای مغناطیسی است که در عمق معینی زیر سطح آب قرار می‌دهند و با عبور کشتی از بالای آنها منفجر می‌شود. ساز و کاری که باعث صعود مین به سطح و انفجار آن می‌شود وقتی عمل می‌کند که عقربه مغناطیسی که می‌تواند حول میله‌ای افقی بچرخد، بر اثر میدان مغناطیسی کشتی که از بالای مین می گذرد، بتواند بگردد. معلوم شده است که کشتی همیشه خودبخود آهنربا می‌شود. برای محافظت در مقابل مینهای مغناطیسی دو روش بکار می‌برند:

مین روبی

این روش عبارت است از حمل مغناطیس نیرومندی که با طنابهای سیمی از هواپیمای در حال پرواز در ارتفاع کم در منطقه مین گذاری شده آویزان می‌شود. گاهی کابل سیمی دایره شکلی را بطور شناور روی آب قرار می‌دهند و جریانی از آن می‌گذرانند. بر اثر میدان مغناطیسی یا جریان ، ساز و کار مینها عمل می‌کند و بدون هیچ خسارتی منفجر می‌شوند.

خنثی سازی میدان مغناطیسی کشتی

این روش به این ترتیب است که حلقه هایی از سیم عایق بندی شده را به کشتی وصل می‌کنند و جریانی را از آنها می‌گذرانند، بطوری که میدان مغناطیسی این جریان مساوی و در خلاف جهت میدان مغناطیسی کشتی (که یک مغناطیس دائمی است) باشد. وقتی که این میدانها باهم ترکیب شوند، همدیگر را خنثی می‌کند و کشتی بدون اینکه ساز و کار مین را به کار اندازد از روی آن می‌گذرد.

آنچه باید بدانیم

    از مدتها پیش (قرن شانزدهم) معلوم شده است که شبکه پنجره قائم به مرور زمان آهنربا می‌شود.

    یکی از اولین پژوهشگران میدان مغناطیسی زمین ، گیلبرت (Gilbert) آزمایش زیر را در کتاب خود شرح داده است. اگر شخصی به یک میله آهنی که از شمال به جنوب قرار گرفته است با چکش بکوبد، میله آهنربا می‌شود.

    در تدارک پرواز به قطب شمال ، بیشترین توجه به سمت گیری هواپیما در نزدیکی قطب مبذول می‌شود، زیرا قطبهای مغناطیسی معمولی در این فاصله به کلی از کار کردن باز می‌ماند و عملا بدون استفاده هستند.

استفاده از ابزارهای "درخشان در تاریکی" که پس از دریافت نور خورشید از خود نور مرئی می تابانند، به اندازه ساعتهای مچی رایج بوده و معمول به شمار می رود. اما این ابزارها در زمانی که فرد بخواهد نقطه ای را روشن کند اما دیده نشود، کاربردی ندارد، به ویژه در مناطق جنگی استفاده از چنین ابزاری می تواند جان سربازان را به خطر بیاندازد.

در چنین شرایطی ابزاری که بتواند نور نامرئی ایجاد کند می تواند بسیار کاربردی باشد، ابزاری که محققان دانشگاه جورجیا موفق به ابداع آن شده اند. این محققان موفق به ابداع ماده ای شده اند که می تواند پس از یک دقیقه نورگیری در برابر خورشید برای مدتی طولانی از خود نور فروسرخ ساطع کند و این نور را تنها می توان با کمک عینکهای دید در شب مشاهده کرد.

نورهای مرئی فسفری از سال 1996 مورد استفاده انسانها قرار گرفته اند و امروزه برای ایجاد نورهای رنگی ترکیبات شیمیایی متفاوتی وجود دارند. این ترکیبات در علائم رانندگی، ایمنی، نمایشگرها و دیگر تجهیزات به کار گرفته می شوند و ساعتها پس از دریافت نور خورشید می توانند در تاریکی از خود نور ساطع کنند.

اکنون محققان دانشگاه جورجیا با استفاده از یون کروم سه ظرفیتی موفق به ابداع اولین نمونه از نور فسفری قابل تنظیم نزدیک به فروسرخ شده اند. الکترونهای این ماده در برابر نور فعال شده و به سطح بالاتری از انرژی می روند و  سپس دوباره به سطح انرژی اولیه خود سقوط می کنند.

این از دست دادن انرژی به شکل پرتوهای نوری در طول موج نزدیک به فروسرخ خود را نمایان می سازند اما از آنجایی که این پرتوها از دوام بالایی برخوردار نبودند، دانشمندان برای حفظ آن چاره ای اندیشیدند.

محققان از ترکیبی از زینک و ماده ای آلی به نام "لانتانوم گالوژرمانات" که یونهای کروم سه ظرفیتی را در خود داشتند برای به دام انداختن انرژی آزاد شده از الکترونها و بهره برداری طولانی تر از نور ایجاد شده استفاده کردند. با این کار ابتدا شدت تابش پرتوهای نوری به سرعت کاهش یافت اما این فرایند به تدریج کند شد و در مقابل سرعت از بین رفتن نور نیز کاهش پیدا کرد.

در حرارت اتاق این انرژی ذخیره شده به صورت تدریجی آزاد شده و خود را به شکل نور مداوم فروسرخ نمایش می دهد که می تواند برای دو هفته دوام داشته باشد.

محققان این ابداع جدید را در زیر نور خورشید، نور فیلتر شده خورشید و نور فلورسنت آزموده و دریافتند ترکیب جدید تنها با دریافت چند ثانیه نور طبیعی حتی در یک روز ابری می تواند برای مدتی طولانی نوردهی کند.

بر اساس گزارش پاپ ساینس، این ماده به شکل مایع نیز می تواند کاربردی باشد برای مثال می توان از آن در ابزارهای ویژه عملیات اعماق دریا استفاده کرد.

همچنین می توان از این ترکیب جدید در ساخت سلولهای خورشیدی با کارایی بالاتر، نانوذراتی با توانایی اتصال به سلولهای سرطانی، و یا رنگهای فروسرخی که تنها با کمک دوربینهای ویژه قابل مشاهده خواهند بود، استفاده کرد.

محققان کشور موفق به ساخت سیمانی با قابلیت نفوذناپذیری در برابر اشعه X و پرتوهای رادیواکتیو شدند.

علی گنجی‌زاده، مبتکر جوان و برگزیده سیزدهمین جشنواره خوارزمی در گفت‌وگو با خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) منطقه گیلان، افزود: با توجه به استفاده روزافزون از پرتوهای رادیواکتیو و پرتو ایکس در امور صنعتی، پزشکی و نظامی، لزوم پیشگیری از عوارض و اثرات مخرب این پرتوها در عین سودمندی بر کسی پوشیده نیست. سیمان با قابلیت نفوذناپذیری نسبت به آب و اشعه ایکس X و پرتوهای رادیواکتیو می‌تواند راهکار مناسبی جهت استفاده ایمن و بی‌خطر از این پرتوها باشد.

وی ادامه داد: این سیمان به لحاظ ساختاری و شکل نهایی در عین سبکی، نسبت به دیگر مواد حاجب اشعه، نظیر ورق‌های سربی دارای کاربردی بسیار عملی‌تر همراه با صرفه بسیار در هزینه و انرژی است.

گنجی‌زاده افزود: مواد تشکیل دهنده این ماده به وفور در بازار داخلی یافت می‌شود و کارگاه‌ها و کارخانجات متعددی در داخل کشور به تولید و ساخت انبوه مواد اولیه مورد نیاز این سیمان مشغول هستند که این موجب عدم وابستگی به خارج و نیز جلوگیری از خروج ارز از کشور می‌شود.

وی با اشاره به کاربردهای این سیمان گفت: این سیمان در پزشکی کاربرد فراوان دارد، زیرا به دلیل استفاده فراوان از اشعه ایکس در بیمارستان‌ها، جهت محافظت از محیط خارجی این اتاق‌ها از نفوذ پرتوهای زیانبار ایکس، از ورق‌های سربی با ضخامت 2.5 میلیمتری به بالا استفاده می‌شود و می‌توان از این سیمان برای محیط‌ های بیمارستانی استفاده کرد.

وی تصریح کرد: همچنین از این سیمان می‌توان در حوزه صنعت نیز بهره برد؛ زیرا خاصیت آب‌بندی این سیمان بسیار بالا بوده و به این جهت در درزگیری موقت یا دائمی ترک سدها و یا لوله‌های انتقال آب می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد، در واقع با استفاده از نوارهای پارچه‌ای و آغشته‌سازی آنها به این سیمان (مشابه باندهای گچی مورد استفاده در شکستگی‌های استخوان) به راحتی می‌توان ترک یا شکستگی‌های لوله‌های انتقال آب یا درز سدها را ترمیم یا تعمیر دائمی کرد.

این دانش‌آموز موفق با بیان این ‌که این سیمان علاوه بر کاربردهای پزشکی و صنعتی، کاربرد نظامی نیز دارد، گفت: این سیمان با دارا بودن دو قابلیت نفوذناپذیری نسبت به پرتوهای رادیواکتیو و نیز مقاومت فشاری 20 برابر سیمان معمولی، مستعد ساخت پناهگاه‌ها و سنگرهای دفاعی است.

گنجی‌زاده با بیان این که هزینه تولید هر مترمربع از این سیمان حدود یک سوم ورقه‌های سربی هم ضخامت با آن است، گفت: در تولید انبوه، این مقدار به حدود یک پنجم کاهش می‌یابد که در نوع خود و با توجه به قابلیت‌های اشاره شده می‌توان آن را تحولی بنیادی در عرصه ایزوله‌سازی اماکن از اشعه‌هایی با طول موج بسیار پایین دانست.

وی افزود: طرح سیمان با قابلیت نفوذناپذیری نسبت به آب، اشعه ایکس و پرتوهای رادیواکتیو دارای گواهی ثبت اختراع از اداره ثبت مالکیت‌های معنوی است.

گنجی‌زاده گفت: این سیمان از لحاظ ساختار فضایی و مقاومت نیز بارها از سوی استادان فن آزمایشگاه‌های دانشگاه گیلان مورد آزمایش قرار گرفته و دارای تاییدیه از دانشگاه و سازمان انرژی اتمی است.

وی در پایان با اشاره به این‌که این طرح از دو سال و نیم گذشته مورد بررسی و پژوهش قرار گرفته، ابراز امیدواری کرد که با تولید انبوه از این سیمان با قابلیت‌های منحصربه فرد آن در دنیا، گام موثری در توسعه و پیشرفت میهن اسلامی‌ برداشته شود.

به گزارش ایسنا، طرح علی گنجی‌زاده از بین بیش از 24 هزار طرح دانش‌آموزی و دانشجویی موفق به کسب رتبه دوم  در سیزدهمین جشنواره جوان خوارزمی شده است.