شبیه سازی خاک ماه برای اولین بار در ایران

شبیه‌سازی خاک ماه برای نخستین‌بار در ایران

به گفته خبرنگار فضا و نجوم Tasnim ، مراسم تحلیف هفته فضایی جهانی امروز صبح با مشارکت ستار هاشمی ، وزیر ارتباطات و فناوری اطلاعات و حسن سالاری ، رئیس آژانس فضایی ایران ، در سالن کنفرانس ارتباطات برگزار شد. شعار امسال این هفته “زندگی در فضا” است.

دکتر مهدی نصیری سارواری ، استادیار مهندسی فناوری ماهواره ، گفت: طبق شعار امسال ، موضوع اصلی برنامه ها “زندگی در فضا” است. در سالهای اخیر ، کنفرانس ها بیشتر به سود فضا اختصاص داده شده است. اما اکنون با تمرکز بر شرایط زندگی در خارج از زمین و احتمال زندگی در سایر اجسام آسمانی. مطالعات از نزدیکترین توده آسمانی به زمین ، ماه و سپس روند مطالعات به مریخ ، مشتری و حتی فراتر از منظومه شمسی گسترش می یابد.

ماه ؛ قاره هشتم و منبع ارزشمند

ماه ، در برخی از تئوری ها ، “هشتم قاره” نامیده می شود ، طبق فرضیه های علمی ، میلیاردها سال پیش از برخورد زمین با زمین جدا شده اند. بررسی وضعیت زندگی ، معدن ، مسکن و کشاورزی در ماه یکی از محورهای تحقیقات فعلی است.

در دهه های گذشته ، سفر به ماه بیشتر نمادی از قدرت کشورها بود ، به ویژه در زمان جنگ سرد. اما امروز آژانس های فضایی جهان این سفرها را برای اهداف اقتصادی دنبال می کنند. وجود منابع ارزشمند در ماه ، که نادر یا کمیاب در زمین است ، این رویکرد را افزایش داده است. در کنار روسیه و ایالات متحده ، کشورهایی مانند چین و ژاپن نیز در سالهای اخیر فعال بوده اند.

تحقیقات دانشگاه علوم و فناوری ایران در زمینه ماه

ناصیری سارواری با اشاره به تحقیقات دانشگاه علوم و فناوری ، گفت: “مسکونی ، نظارت بر محیط زیست ، معدن و شبیه سازی خاک از جمله زمینه های تحقیقاتی ما هستند.” یکی از با ارزش ترین مواد در ماه هلیوم ۳ انرژی پاک است و در زمین بسیار کمیاب است.

وی گفت: براساس اطلاعات مأموریت آپولو ۱۴ که در زمین فرود آمده و خاک جمع شده است ، نمونه ماه برای اولین بار در کشور شبیه سازی شده است. این شبیه سازی با بررسی مواد معدنی در سراسر ایران و تطبیق آنها با ترکیبات ثبت شده ماه در مأموریت های آپولو ۱۱ ، ۱۴ ، ۱۵ و ۱۶ انجام شد.

وی ادامه داد: در زمینه کشاورزی ماه ، به دلیل کمبود جو و دی اکسید کربن ، شرایط رشد گیاهان متفاوت است. دو روش مورد بحث شامل روش “اریگامی” با ساختار کاغذ تاشو است که در ماه گسترش ماه و استفاده از منابع در ماه برای تأمین نیازهای بیولوژیکی باز می شود.

ناصیری همچنین خاطرنشان کرد: استراتژی های اکسیژن و هیدروژن ، بازیابی فلز و عملکرد هلیوم ۳ از جمله پروژه های تحقیقاتی دانشگاه برای آینده است.

تحقیقات و حل و فصل کشاورزی در ماه توسط دانشگاه علوم و فناوری

وی اظهارات خود را در مراسم افتتاحیه هفته جهانی فضایی در آخرین دستاوردهای تحقیقاتی دانشگاه در مورد بیولوژیکی و معدن در ماه ادامه داد.

وی گفت: شبیه سازی خاک ماه و احتمال رشد گیاهان اساسی در این محیط مورد بررسی قرار گرفته است. این مطالعات شامل ارزیابی تأثیر تابش ، گرانش و نور بر روی گیاهان بود. دو نوع گیاه در خاک شبیه سازی شده انتخاب و کشت شدند. به دلیل کمبود اکسیژن و دی اکسید کربن در ماه ، توصیه می کنیم از کپسول اکسیژن اولیه برای شروع چرخه بیولوژیکی در محفظه های بسته استفاده کنید. به طوری که گیاه اول اکسیژن و دی اکسید کربن تولید می کند و گیاه دوم با مصرف دی اکسید کربن اکسیژن را آزاد می کند. این فرایند می تواند چرخه تولید و مصرف گازهای حیاتی در شهرکهای ماه را تکمیل کند.

ضرورت ایجاد یک مرکز تحقیقات ماه در کشور

ناصیری سارواری افزود: تأسیس مرکز تحقیقات ماه در ایران ضروری به نظر می رسد ، زیرا بسیاری از کشورها ، از جمله چین ، اخیراً با مشارکت سایر کشورها چنین مراکز را راه اندازی کرده اند. بخش بزرگی از تحقیقات مربوطه در حال حاضر در آزمایشگاه های دانشگاه انجام می شود.

مسکونی با سبک اریگامی و مواد بومی ماه

وی یکی از روشهای مسکونی را به سبک سبک چند رنگی با یک نمونه اولیه یک رنگ معرفی کرد. استفاده از خاک ماه برای تولید سیمان برای جلوگیری از تابش و نفوذ گرما نیز در دست بررسی است. طرح های پیشنهادی شامل ساخت شهرک های بهم پیوسته ، مشابه معماری سنتی یزد ، کاشان و کرمان است ، به طوری که ترافیک بین بخش ها بدون نیاز به تجهیزات اکسیژن امکان پذیر است.

چاپگر سه بعدی و انتخاب مکان های مناسب محل سکونت در هر ماه

به گفته ناصیری سارواری ، استفاده از چاپگرهای سه بعدی برای ساخت سازه هایی با مواد اولیه موجود در ماه یکی از استراتژی های آینده است. انتخاب محل سکونت همچنین نیاز به بررسی دقیق دما ، نور و تابش دارد. از آنجا که روز و شب حدود دو هفته طول می کشد و دما ، مناطق گرمسیری ، سایه و ارتفاع بسیار متفاوت است ، بنابراین دمای سطح گرمسیری به بیش از ۱۰۰ درجه سانتیگراد می رسد.

بررسی ماهها و منابع معدنی

وی گفت: تحقیقات ترکیبات خاک ماه به روش های مختلفی انجام شده است. از جمله تجزیه و تحلیل نمونه واقعی خاک مأموریت آپولو ۱۴ ، داده های طیف سنجی گزارش ها در مکان های مختلف ، بررسی ترکیبات شهاب سنگ با زمین و مقایسه با شبیه سازی های استاندارد بین المللی. نتایج نشان می دهد که سیلیکیوم و منیزیم بالاترین درصد از ترکیب خاک ماه را دارند.

دلایل اقتصادی به ماه باز می گردد

وی تأکید کرد: استخراج ماه و منابع آن یکی از مهمترین دلایل بازگشت آژانس های فضایی به این توده آسمانی است. این بار هدف اقتصادی تر است ، نه فقط نمایش قدرت. تحقیقات ما شامل خواص خاک ، تکنیک های حفاری و حفاری در لایه های سطحی (حداکثر ۳۰ سانتی متر) ، روشهای استخراج اکسیژن و هیدروژن و سایر فلزات و پردازش مواد معدنی است.

روشهای حمل و نقل معدنی استخراج شده از ماه

ناصیری سارواری ، استادیار مهندسی فناوری ماهواره ای دانشگاه علوم و فناوری ایران ، گفت: “نیاز به سیستم های ناوبری دقیق و تجهیزات ویژه برای انتقال مواد معدنی از محل استخراج به سایت وجود دارد.” این انتقال ممکن است به صورت ظروف مقاوم انجام شود و در بعضی از مأموریت ها هدف ارسال مواد به زمین است.

تکنیک های جمع آوری خاک ماه

“یکی از راه های استفاده از سیستمی است که خاک را جمع می کند و آن را در یک ظرف در پشت دستگاه ذخیره می کند ؛ روش دیگر استفاده از بیل برای برداشت مستقیم است. به عنوان مثال ، آژانس فضایی ژاپن (JAXA) یک ظرف مقاوم در برابر گرما و تابش را طراحی کرده است که در مأموریت برداشت خاک از An Anderoid استفاده می شود.

تأمین انرژی ماموریت در هر ماه

دکتر نصیری سارواری انرژی را به عنوان یکی از چالش های مأموریت های ماه ذکر کرد و گفت: یکی از روش ها استفاده از پانل های خورشیدی است. به این ترتیب ، صفحات بزرگ با ساختار آینه خورشید را به سمت نقطه مورد نظر برای اکتشاف هدایت می کنند و انرژی مورد نیاز را تأمین می کنند. انتقال برق همچنین می تواند از طریق کابل یا استفاده از راکتورهای هسته ای کوچک انجام شود که ناسا و روسیه سابقه استفاده دارند.

هلیوم ۳ ؛ مهمترین منبع انرژی آینده

وی گفت: مهمترین و هیجان انگیزترین بخش تغییرات ماه فراوانی هلیوم ۳ است و گفت: “این ماده که در ماه بسیار زیادی یافت می شود ، می تواند به عنوان یک سوخت اولیه ارزشمند برای راکتورهای همجوشی هسته ای استفاده شود.”

هلیوم ۳ ؛ انرژی پاک بدون زباله برای آینده

ناصیری سارواری ، استادیار مهندسی ماهواره ای در دانشگاه علوم و فناوری ، به اهمیت هلیوم ۳ اشاره کرد: “این گاز نجیب و تمیز فاقد زباله های انرژی هسته ای خطرناک مانند پلوتونیوم است و بسیار نادر و با ارزش است.” مشکل اصلی مأموریت های مکانی تأمین انرژی است و هلیوم ۳ می تواند به عنوان یک منبع حیاتی در آینده استفاده شود. قیمت هر گرم این ماده حدود یک هزار دلار تخمین زده می شود و ارزش کل ذخایر بالقوه ماه بین یک تا پنج میلیون تن است.

وی افزود: برنامه های هلیوم ۳ شامل استفاده در تجهیزات هسته ای ، ردیاب های نوترون ، تجهیزات تصویربرداری پزشکی ، دمای بسیار پایین و ابزارهای کوانتومی است. حتی در دمای منفی ۲۷۳ درجه سانتیگراد تثبیت می شود و می تواند در مناطق مختلف فضا و فناوری های پیشرفته نقش داشته باشد.

شبیه سازی خاک ماه و مقایسه با نمونه واقعی

Nasiri Sarvari با اشاره به عکس میکروسکوپی از شهاب سنگ واقعی و خاک شبیه سازی شده ، گفت: شبیه سازی خاک ماه برای اولین بار در کشور توسط دانشگاه علوم و فناوری با همکاری دانشکده فیزیک انجام شد. ترکیبات این خاک در مقایسه با نمونه واقعی مأموریت آپولو ، و نتایج نشان داد که درصد عناصر بسیار نزدیک به هم بودند. طبق تحقیقات ناسا ، شرایط رشد گیاه در خاک شبیه سازی شده تقریباً شبیه به خاک واقعی ماه است.

وی ادامه داد: برای پرورش گیاهان در ماه ، نیاز به محوطه اختصاصی وجود دارد که یکی از اعضای تیم دانشگاه در سطح بین المللی طراحی و تولید کرده است. اولین کشت تجربی نیز با استفاده از خاک شبیه سازی و این محفظه انجام شد.

پلاسما و چالش های فنی ماموریت های ماه

محقق توضیح داد: “پلاسما حاوی ذرات پر انرژی است که می تواند با ایجاد یک تفاوت پتانسیل الکتریکی تأثیر منفی بر عملکرد تجهیزات فضایی داشته باشد.” منشأ این پدیده پرتوهای کیهانی ، ذرات انرژی خورشیدی و تعامل در سطح ماه است. طوفان های خورشیدی و الکترون های ناشی از نور شدید خورشید نیز به فعالیت فضایی کمک می کنند.

محل فرود و ضرورت ایجاد یک مرکز تحقیقات ماه را انتخاب کنید

به گفته ناصیری سارواری ، بررسی بهترین مکان های فرود در ماه ، از جمله ارزیابی مناطق استوایی ، ارتفاعات و دامنه های سطح انجام شده است. وی تأکید کرد که تأسیس مرکز تحقیقات ماه در کشور می تواند نقش مهمی در توسعه این مطالعات داشته باشد و امیدواریم که با حمایت آژانس فضایی و موسسه ، این مرکز شکل بگیرد.

Spintronic ؛ فناوری آینده صنایع فضایی

وی گفت: “یکی از فن آوری های جدید در صنعت فضایی Spintronic ، علاوه بر بار الکتریکی ، مبتنی بر استفاده از الکترونهای چرخش است.” این فناوری در برابر گرمای تا ۳۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد مقاوم است و می تواند بسیاری از مشکلات حرارتی دستگاه های الکترونیکی را کاهش دهد.

پایان پیام/

منبع:تسنیم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

خبرهای امروز:

پیشنهادات سردبیر: