Η αντιμετώπιση του ανεπιθύμητου διαστήματος είναι το κλειδί για το μέλλον των πυραύλων και των δορυφόρων

Απεικόνιση που δείχνει μερικούς από τους πολλούς δορυφόρους της NASA σε τροχιά της Γης: NASA

Τα συντρίμμια στο διάστημα είναι ένας κίνδυνος. Αν σκεφτεί κανείς ότι υπάρχουν περισσότερα από 27.000 κομμάτια διαστημικών σκουπιδιών μεγαλύτερα από το μέγεθος μιας softball σε τροχιά γύρω από τη Γη και ότι αυτά τα αντικείμενα κινούνται με ταχύτητες έως και 17.500 μίλια την ώρα, κάτι που είναι αρκετά γρήγορο για να βλάψει ένα μικρό κομμάτι ενός δορυφόρου ή ενός διαστημικού σκάφους όπως μια οβίδα μεταξύ Γαλαξιών. Αντίθετα, με μια σφαίρα που εκτοξεύεται από ένα συνηθισμένο κυνηγετικό τουφέκι που κινείται με περίπου 1.700 μίλια την ώρα, η ζημιά από τα διαστημικά συντρίμμια μπορεί να είναι σημαντική σε οτιδήποτε χτυπήσει.

Ο καθαρισμός αυτών των διαστημικών σκουπιδιών θα είναι σημαντικός στόχος εάν οι υπηρεσίες εκτοξεύουν περισσότερους πυραύλους και δορυφόρους σε τροχιά. Ο καθηγητής μηχανολογίας του Πανεπιστημίου της Γιούτα, Τζέικ Τζ. Άμποτ, ηγείται μιας ομάδας ερευνητών που ανακάλυψε έναν τρόπο χειρισμού των τροχιακών συντριμμιών χρησιμοποιώντας έναν περιστρεφόμενο μαγνήτη. Με αυτήν την τεχνολογία, τα ρομπότ θα μπορούσαν μια μέρα να ελιχθούν απαλά τα απορρίμματα σε τροχιά σε αποσύνθεση ή να τρυπώσουν στο διάστημα χωρίς να το αγγίξουν πραγματικά ή θα μπορούσαν να επισκευάσουν σπασμένα αντικείμενα για να παρατείνουν τη ζωή τους.

Η ιδέα περιλαμβάνει τη μετακίνηση μη μαγνητικών μεταλλικών αντικειμένων στο διάστημα χρησιμοποιώντας έναν περιστρεφόμενο μαγνήτη. Όταν τα μεταλλικά συντρίμμια εκτίθενται σε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, τα ηλεκτρόνια μέσα στο μέταλλο περιστρέφονται σε κυκλικούς δακτυλίους, «όπως το φλιτζάνι του καφέ σας αιωρείται και στροβιλίζεται γύρω», λέει ο Abbott.

Αυτή η διαδικασία μετατρέπει το κομμάτι των συντριμμιών σε ηλεκτρομαγνήτη που ουσιαστικά παράγει ροπή και δύναμη, επιτρέποντάς σας να ελέγχετε πού πηγαίνουν τα συντρίμμια χωρίς να τα πιάσετε πραγματικά.

READ  Οι θεατές του TikTok λένε ότι το Giant Wasp Twerking στο πόμολο

Αν και η ιδέα της χρήσης αυτών των τύπων μαγνητικών ρευμάτων για τον χειρισμό αντικειμένων στο διάστημα δεν είναι νέα, αυτό που ανακάλυψαν ο Abbott και η ομάδα του είναι ότι η χρήση πολλαπλών πηγών μαγνητικού πεδίου με συντονισμένο τρόπο τους επιτρέπει να μετακινούν αντικείμενα σε έξι μοίρες κίνησης, συμπεριλαμβανομένων περιστρέφοντάς τα. Πριν, ήταν γνωστό πώς να το μετακινήσετε μόνο με έναν βαθμό κίνησης, σαν να το σπρώχνετε.

«Αυτό που θέλαμε να κάνουμε ήταν να χειραγωγήσουμε το πράγμα, όχι απλώς να το πιέσουμε, αλλά να το χειριστούμε πραγματικά όπως θα κάνατε στο έδαφος», λέει. «Αυτή η μορφή έξυπνης χειραγώγησης δεν έχει ξαναγίνει».

Με αυτή τη νέα γνώση, οι επιστήμονες μπορούν, για παράδειγμα, να αποτρέψουν έναν κατεστραμμένο δορυφόρο από την απρόσμενη περιστροφή του για να τον επισκευάσουν, κάτι που δεν ήταν δυνατό πριν.

“Πρέπει να πάρετε αυτό το τρελό αντικείμενο που επιπλέει στο διάστημα και πρέπει να το βάλετε σε μια θέση όπου μπορείτε να το χειριστείτε με ένα ρομποτικό χέρι”, λέει ο Abbott. «Αλλά αν ξεφύγει από τον έλεγχο, μπορείτε να σπάσετε το χέρι του ρομπότ ενώ το κάνετε, κάτι που θα μπορούσε απλώς να δημιουργήσει περισσότερα συντρίμμια».

Αυτή η μέθοδος επιτρέπει επίσης στους επιστήμονες να χειρίζονται ιδιαίτερα εύθραυστα αντικείμενα. Ενώ ο βραχίονας ενός ρομπότ μπορεί να βλάψει κάτι επειδή το νύχι του ασκεί δύναμη σε ένα μέρος του, αυτοί οι μαγνήτες θα ασκήσουν μια ελαφρύτερη δύναμη σε ολόκληρο το σώμα, έτσι ώστε κανένα μέρος να μην καταστραφεί.

Για να δοκιμάσει την έρευνά της, η ομάδα χρησιμοποίησε μια σειρά από μαγνήτες για να μετακινήσει μια χάλκινη σφαίρα σε μια πλαστική σχεδία σε μια δεξαμενή νερού (ο καλύτερος τρόπος για την προσομοίωση αντικειμένων που κινούνται αργά στη μικροβαρύτητα). Οι μαγνήτες κινούσαν την μπάλα όχι μόνο σε τετράγωνο, αλλά περιστρέψανε και την μπάλα.

READ  Οι επιστήμονες λένε ότι ο δεινόσαυρος «ιπτάμενος δράκος» περιπλανιόταν και στον νότιο ουρανό - WeirdNews

Αυτή η διαδικασία που ανακαλύφθηκε πρόσφατα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με περιστρεφόμενους μαγνήτες σε ρομποτικό βραχίονα, στατικούς μαγνήτες που παράγουν περιστρεφόμενα μαγνητικά πεδία ή υπεραγώγιμους ηλεκτρομαγνήτες όπως αυτοί που χρησιμοποιούνται στους σαρωτές MRI, λέει ο Abbott.

Ο Abbott πιστεύει ότι η αρχή του χειρισμού μη μαγνητικών μεταλλικών αντικειμένων με μαγνήτες θα μπορούσε επίσης να έχει εφαρμογές πέρα ​​από την αφαίρεση διαστημικών συντριμμιών.

«Άρχισα να ανοίγω το μυαλό μου στις πιθανές εφαρμογές που υπάρχουν», λέει ο Abbott. «Έχουμε έναν νέο τρόπο για να ασκήσουμε δύναμη σε ένα αντικείμενο για ακριβή ευθυγράμμιση χωρίς να το αγγίξουμε».

Αλλά προς το παρόν, αυτή η ιδέα μπορεί να εφαρμοστεί αμέσως για να βοηθήσει στην επίλυση του προβλήματος των διαστημικών σκουπιδιών που περιφέρονται γύρω από τη Γη.

Η NASA παρακολουθεί χιλιάδες διαστημικά σκουπίδια με τον ίδιο τρόπο που οι ελεγκτές εναέριας κυκλοφορίας παρακολουθούν τα αεροπλάνα. Πρέπει να ξέρεις πού βρίσκονται γιατί μπορεί να τους πέσεις κατά λάθος», λέει ο Άμποτ. «Η κυβέρνηση των ΗΠΑ και οι κυβερνήσεις του κόσμου γνωρίζουν αυτό το πρόβλημα γιατί όλο και περισσότερα από αυτά συσσωρεύονται κάθε μέρα».

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *