اسراری اززندگی درفضا

بعضی حقایقی را که درباره فضا نمی دانیم با هم مرور می کنیم.

در هر شبانه روز 16 بار طلوع خورشید را می بینید

خورشید هر 90 دقیقه در مدار پایینی زمین طلوع و غروب می کند. این موضوع در نبود چرخه صحیح روز و شب خوابیدن را بسیار دشوار می کند. برای مقابله با این مشکل، مسئولان براساس زمان های زمین، برنامه ریزی کرده اند تا فضانوردان بتوانند فعالیت خود را داشته باشند. ساعت هایی طراحی شده که براساس وقت گرینویچ است. برای اینکه فضانوردان در برنامه ای منسجم قرار بگیرند مرکز کنترل یک تماس بیدار باش به مرکز شاتل می فرستد. برای تنوع آنها موسیقی ای را که یکی از اعضای خانواده فضانوردان درخواست کرده پخش می کنند؛ به عبارت دیگر فضانوردان به کمک زنگ بیدار باش به موقع از خواب بیدار می شوند.

قدتان بلندتر می شود

در نبود جاذبه، ستون فقرات شما بازتر می شود و شما بین 5 تا 8 سانتیمتر بلندتر خواهید شد. متاسفانه این افزایش قد می تواند با مشکلاتی همچون کمردرد و مسائل مربوط به اعصاب درگیر، همراه باشد. البته این را هم باید اضافه کرد که بعد از بازگشت از فضا قد افراد به حالت قبلی خود باز می گردد.

دیگر خرو پف نمی کنید!

تحقیقات نشان داده فضانوردانی که معمولا در زمین خروپف می کنند در فضا به آرامی می خوابند. این به دلیل آن است که نیروی جاذبه نقش مهمی در تولید خروپف دارد. ناسا فهرستی از فضانوردانی که در فضا هم این مشکل را داشتند تهیه کرده؛ اما مسلم است که در جاذبه صفر این مساله کاهش می یابد.

به بعضی از مواد غذایی باید آب اضافه کرد تا قابل خوردن شوند

در فضا هم نمک و فلفل در دسترس است، تنها تفاوتش در مایع بودن آنهاست. دلیلش هم این است که فضانوردان نمی توانند چاشنی ها را روی غذاهایشان بریزند و نمک و فلفل به راحتی در هوا پخش می شود. بدین ترتیب این خطر وجود دارد که این چاشنی ها در منافذ و دریچه ها رسوب کرده، وسایل را آلوده کند یا در چشم و دهان و بینی فضانوردان گیر کنند.

طولانی ترین مدتی که یک شخص در فضا مانده 438 روز است

دکتر والری پولیاکف دقیقا 437 روز و 17 ساعت و 58 دقیقه در این ایستگاه اقامت کرد و طی این مدت 7075 دور به دور زمین چرخید و در مجموع 300.765.000 کیلومتر را پیمود! دکتر پولیاکف قبلا هم سفری طولانی مدت به فضا داشت که بیش از 240 روز طول کشیده بود. با توجه به جمع این دو سفر، او 678 روز و 16 ساعت و 32 دقیقه از عمرش را در مدار زمین گذرانده است. اما بیشترین مدت اقامت در فضا طی سفرهای متعدد به سرگئی کریکالف تعلق دارد که تا به حال شش بار به مدار زمین سفر کرده و جمعا 803 روز و نه ساعت و 39 دقیقه را در فضا زندگی کرده است.

تنها سه مرد در فضا مرده اند

از 439 فضانورد به فضا رفته تا پایان سال 2004، 18 نفر در حوادثی مربوط به سفر به فضا جان خود را از دست داده اند. از این 18 نفر تنها کارکنان سایوز 11 در سال 1971 به طور حتم در فضا جان خود را از دست داده اند. جورجی دوبوروفسکی، ویکتور پاتسایوف و ولادیسلی ولکوف، بعد از سه هفته اقامت هنگام جدا شدن از ایستگاه سالیوت یک کشته شده اند. ظاهرا دریچه فضانورد آنها به طور تصادفی باز شده است.

تقریبا هر فضانوردی بیماری را در فضا تجربه می کند

در نبود جاذبه، سیگنال های سیستم دهلیزی و گیرنده های فشاری به تندی گمراه می شوند؛ برای مثال بسیاری از فضانوردان ناگهان احساس می کنند زیر و رو شده اند یا به سختی می توانند موقعیت دست ها و پاها یشان را احساس کنند. این گمگشتگی علت اصلی چیزی است که به آن «سندرم سازگاری با فضا» می گویند. نیم یا بیش از نیمی از مسافران فضا از بیماری فضا که شامل سر درد، ضعف تمرکز و حالت تهوع و گاهی استفراغ است رنج می برند. البته معمولا این مشکلات چند روزه از بین می روند.

بدترین قسمت ماجرا اینجاست که وقتی فضانوردان برمی گردند، اجسام سقوط می کنند !

وقتی فضانوردان به زمین برمی گردند به همان سختی که خود را با فضا سازگار کرده اند باید حالا خود را با زمین سازگار کنند. در اصل یک سازگاری دوباره وجود دارد که به نوعی کمی هم زمانبر خواهد بود، اگرچه نتیجه آن بیشتر گیج کننده است تا سخت. چند نفر از فضانوردان روسی که برای مدت طولانی در فضا بوده اند، گزارش داده اند که ماه ها بعد از سفرشان هنوز به صورت تصادفی فنجان چای یا بعضی اشیای دیگر را در هوا رها می کردند و تنها وقتی متوجه اشتباهشان می شدند که آن شیء بر زمین می افتاد.

وقتی که در فضا هستید، باید با اسفنج حمام کنید !

برای حفظ بهداشت فردی در فضا ممکن است مجبور باشید با اسفنج حمام کنید در حالی که ایستگاه هایی مانند اسکای لب و میر امکاناتی مانند دوش دارند، بیشتر فضانوردان از حمام اسفنج و از لباس های خیس یا حوله های نم دار استفاده می کنند. این کار، مصرف آب را به مقدار زیادی کاهش می دهد. همچنین هر فضانورد یک کیت بهداشت فردی دارد که حاوی خمیر دندان، شامپو، وسایل اصلاح صورت و دیگر لوازم ضروری بهداشتی است.

دستشویی رفتن در فضا

دستشویی های فضایی به اندازه کل ماموریت های فضایی در این چند وقت اخیر خبرساز شده اند. مثلا یک روز از قیمت 19 میلیون دلاری ( 19 میلیارد تومان ناقابل ) دستشویی ها می گویند که یک شرکت روسی ساخته ولی کسی حاضر نیست چنین پولی بدهد و یک روز از خراب شدن دستشویی ها و صف فضانوردان جلوی دستشویی برای رفع حاجت در آسمان. اما این دستشویی ها کارکرد خاصی دارند و با دستشویی های زمینی تفاوت زیادی دارند. مهم ترین ویژگیشان حالت مکندگی آنها و تبدیل فضولات به آب آشامیدنی است.

آینه چندلایه‌ای

دید کلی:

نوع آینه‌هایی که در مشددهای لیزری بکار می‌روند، معمولاً با آینه‌های معمولی که از جنس آلومینیوم ، جیوه یا نقره می‌باشند، متفاوت است. در این مورد از آینه‌های چندلایه‌ای استفاده می‌شود. اکثرا آینه‌های چندلایه‌ای با لایه نشانی متوالی لایه‌های مواد دی ‌‌الکتریک با ضرایب شکست قوی و ضعیف بر روی لایه‌هایی با کیفیت اپتیکی خوب ساخته می‌شوند.

طرز کار آینه چند لایه‌ای:

اگر نوری بطور عمودی از محیطی با ضریب شکست n1 وارد محیطی دیگر با ضریب شکست n2 شود، مقداری از آن وارد محیط دوم شده و بقیه به محیط اول باز می‌گردد. ضریب انعکاس در این حالت که نسبت انرژی نورانی بازگشت داده شده به انرژی کل اولیه را بیان می‌کند، بصورت رابطه زیر است :
(R=( n2- n1)/( n2+ n1
که در آن n1 و n2 به ترتیب ضرایب شکست محیط‌های اول و دوم می‌باشد.

مکانیزم فیزیکی آینه:

در یک آینه چندلایه‌ای با رسیدن نور به لایه بیرونی که از ضریب شکست بالا انتخاب می‌شود، درصدی از نور تابشی منعکس خواهد شد. پس از عبور از این لایه و رسیدن به مرز لایه بعدی درصد دیگری از نور منعکس خواهد شد و این نور منعکسه پس از بازگشت مسیر طی شده وارد فضای بیرون می‌گردد.

اگر این دو پرتوی انعکاسی (پرتو انعکاسی از مرز محیط اول و بیرون و پرتوی انعکاسی از مرز محیط اول و دوم) با هم همفاز باشند، کاملاً یکدیگر را تقویت کرده و نور خروجی نوری با حداکثر دامنه خواهد بود، لذا باید راه نوری این دو پرتو با هم برابر باشند و درنتیجه ضخامت لایه‌های دی‌الکتریک ضریب شکست آنها و نیز طول موج نور تابشی باید طبق رابطه زیر به هم مربوط باشند: L=nλ/4 که در آن L ضخامت لایه ، λ طول موج نور در خلا و n ضریب شکست آن لایه است. لازم به ذکر است که در انعکاس نور از لایه‌ای با ضریب شکست پایینتر به لایه‌ای با ضریب شکست بالاتر یک اختلاف فاز π رادیان ایجاد می‌شود.

عمده کاربرد آینه چند لایه‌ای:

باید بدانیم که هرچه تعداد لایه‌های متوالی بیشتر باشد، درصد بالاتری از نور تابشی بازتابیده می‌شود و درنهایت می‌توان ضریب انعکاس آینه را با تعداد لایه‌های نشانده شده روی آن تعیین کرد.

معمولا بیشترین قابلیت انعکاس قابل حصول در این آینه‌ها 99% است که با لایه‌نشانی 15 تا 21 لایه قابل حصول است. لازم به توضیح است که ضریب انعکاس این آینه‌ها به طول موج نور تابشی هم مرتبط است. لذا می‌توان با استفاده از آینه خاص دست به انتخاب طول موج خاصی از طول موجهای مختلف ممکن در عمل لیزرزایی ماده لیزری زد؛ زیرا برخی مواد لیزرزا می‌توانند در چند طول موج ، گذار لیزری انجام دهند.

منبع: رشد

قدرتمندترین لیزر دستی جهان معرفی شد

لیزر کرایپتون که در کتاب رکوردهای گینس به عنوان قدرتمندترین لیزر دستی جهان معرفی شده می‌تواند ماهواره‌ها را در خارج از اتمسفر زمین نشانه بگیرد

به گزارش خبرگزاری مهر، لیزرها در زندگی مدرن کاربردهای زیادی دارند، می‌توان آنها را در تمامی دستگاه‌های پخش CD و DVD یافت، اما اکثر این لیزرها به اندازه‌ای ضعیف و کوچک هستند که با سلاح‌های لیزری داستان‌های علمی تخیلی فاصله زیادی دارند.

با این همه لیزر "کرایپتون" در نوع خود یکی از قدرتمندترین لیزرهای دستی به شمار می‌رود که محدوده برد آن 136 کیلومتر است، این لیزر به اندازه‌ای قدرتمند است که می‌تواند از یک سوی اتاق تکه کاغذی را در سوی دیگر اتاق به آتش بکشد و یا اجسامی که در خارج از اتمسفر زمین قرار گرفته‌اند را نشانه بگیرد.

نگاه کردن مستقیم به این لیزر که در کتاب رکوردهای گینس به عنوان درخشان‌ترین لیزر دستی جهان معرفی شده است، می‌تواند بسیار خطرناک باشد زیرا درخشش این پرتو لیزری در صورت نگاه مستقیم تاثیر خورشیدی هشت هزار برابر درخشان‌تر از خورشید معمولی را بر روی چشم انسان دارد. از این رو در هنگام استفاده از این لیزر از عینک‌های ایمنی استفاده می‌شود.

با توجه به برد بالای لیزر کرایپتون، نور سبز این لیزر در نظر انسان 20 برابر درخشان‌تر از نور آبی است و قدرت آن به اندازه‌ای است که می‌تواند کبریت یا کاغذ را به آتش بکشد. همچنین این لیزر دارای ریزپردازنده‌هایی درونی است که می‌تواند در هنگام بالا رفتن حرارت تابش پرتو لیزری را متوقف کند.

قدرت بالای لیزر کرایپتون باعث شده سازندگان آن برای جلوگیری از سوء استفاده از این ابزار در آن از کدهای امنیتی استفاده کنند و همچنین درباره نشانه رفتن پرتو این لیزر به سوی خودروها، هواپیماها، انسان‌ها، حیوانات و ماهواره‌ها هشدار داده‌اند. همچنین این ابزار از حالتی قابل تنظیم برخوردار است که در آن از شدت پرتو لیزر کاسته خواهد شد.

منبع: همشهری

کشف شبیه‌ترین سیاره به زمین در کمربند حیات

دانشمندان موفق شدند در صورت فلکی بادبان و در فاصله 31 سال نوری از زمین، سیاره ای را پیدا کنند که با خصوصیات مناسب خود عنوان شبیه‌ترین سیاره زمین‌مانند را که تا کنون کشف شده است، به خود اختصاص دهد.

دانشمندان موفق شدند یک سیاره دیگر را در فاصله 31 سال نوری از زمین پیدا کنند که به گفته اخترشناسان، زمانی‌که صحبت از احتمال وجود اجزاء مورد نیاز حیات می‌شود، ویژگی‌های مثبت و نقاط قوت زیادی را در خود جای داده است. سیاره HD85512b، در مداری به دور یک کوتوله نارنجی واقع در صورت فلکی بادبان گردش می‌کند. این سیاره در فاصله مناسب از خورشیدش قرار دارد و دارای جرم مناسبی است، که بتواند عنوان شبیه‌ترین سیاره زمین‌مانند را که تا کنون کشف شده است، به خود اختصاص دهد.

به گزارش پاپ‌ساینس، وقتی بحث «از میان سیارات زمین‌مانند» مطرح می‌شود، در حقیقت منظور یکی از تنها دو سیاره (یا نهایتا سه سیاره، بسته به اینکه شما چه حسی درباره سیاره Gliese 581g دارید) است. از میان صدها سیاره فراخورشیدی که به دور ستارگان دوردست می‌چرخند و اخترشناسان اخیرا آنها را کشف کرده‌اند، تنها یکی از سیارات -Gliese 581d- دارای جرم و فاصله مناسب از ستاره مادر خود است تا به عنوان یک نماینده قدرتمند برای قابلیت سکونت مطرح شود. زمانی تصور می‌شد که سیاره همسایه آن (Gliese 581g) حتی بیش از Gliese 581d شبیه زمین باشد، تا اینکه گروهی از دانشمندان ادعا کردند که سیاره 581g اصولا وجود ندارد، مساله‌ای که هنوز مورد منازعه اخترشناسان است.

سیاره HD85512b توسط جستجوگر سیاره‌ای به روش سرعت شعاعی با دقت بالا (HARPS) واقع در رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) در شیلی کشف شده است. این همان ابزاری است که سیاره Gliese 581d را کشف کرده است. داده‌ها نشان می‌دهد که HD85512b حدودا سه و نیم برابر زمین جرم دارد، و در حاشیه داخلی منطقه موسوم به ناحیه گلدی‌لایکز ستاره‌اش گردش می‌کند. منطقه گلدی‌لایکز یا کمربند زیست‌‎پذیر، فاصله‌ای نه آن‌قدر دور و نه آن‌قدر نزدیک به ستاره مادر است که دما در سطح سیارات به حدی است که آب مایع بتواند در سطح سیاره وجود داشته باشد. اندازه این سیاره همچنین به وجود یک اتمسفر زمین‌مانند دلالت دارد که به جای هیدروژن و هلیوم، که بخش اعظم اتمسفر دنیاهای بزگ‌تر را اشغال کرده، سرشار از اکسیژن و نیتروژن است.

همین مساله به تنهایی، این سیاره را به نماینده‌ای بالقوه برای حیات مبدل می‌سازد، اما سیاره HD85512b مشخصات دیگری نیز ویژگی‌های دیگری نیز دارد که به این موضوع قوت می‌بخشند. برای مثال، مدار آن تقریبا دایره‌ای و باثبات است؛ بنابراین هر نوع آب‌هوایی در این سیاره در اثر گردش مداری آن خیلی شدید تغییر نمی‌کند. منظومه سیاره‌ای آن قدیمی‌تر از منظومه شمسی است -تقریبا یک میلیارد سال پیرتر- بنابراین به وضوح حیات زمان کافی داشته است تا به صورت بالقوه در آنجا شکل بگیرد. علاوه بر این، ستاره آن بالغ‌تر از خورشید ما است و بنابراین کمتر مستعد این است که فعالیت‌های خورشیدی شدید، باعث ناپایداری اتمسفر سیاره بشوند.

با تمام این اوصاف، هیچ راهی وجود ندارد که نشان دهد واقعا اتمسفری با ویژگی‌های پیشرفته در آنجا وجود دارد، در حالی‌که اتمسفر یک عنصر حیاتی است. از آن‌جایی‌که سیاره HD85512b در بخش داخلی ناحیه گلدی‌لایکز گردش می‌کند، از نظر انرژی خورشیدی که دریافت می کند، بیشتر از زمین شبیه زهره است. اما دانشمندان گمان می‌کنند که وجود بیش از پنجاه درصد ابر در اتمسفر، می‌تواند این نزدیکی را جبران کند و به حیات اجازه پیشرفت بدهد؛ اگرچه نوع حیاتی که بیشتر برای یک محیط معتدل و داغ مناسب باشد. با توجه به اینکه به طور متوسط 60 درصد اتمسفر زمین را ابر می‌پوشاند، این ایده که سیاره HD85512b پنجاه درصد ابر داشته باشد، چندان هم دور از انتظار نیست.

کوچک‌ترین موتور الکتریکی تک‌مولکولی جهان ساخته شد

محققان دانشگاه تافنر در ایالت ماساچوست آمریکا موفق به ساخت اولین موتور الکتریکی تک مولکولی جهان شده‌اند که می‌تواند کاربردهای وسیعی در حوزه‌های پزشکی و مهندسی داشته باشد.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا عرض این موتور الکتریکی تنها یک نانومتر است؛ در حالی که رکورد جهانی فعلی یک موتور الکتریکی مولکولی 200 نانومتر است. محققان قادرند که با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی در دمای پایین (LT- STM) یک موتور مولکولی را با برق کنترل کنند.

قدرت موتورهای مولکولی پیشین توسط نور و از طریق واکنش‌های شیمیایی تامین می‌شود؛ اما در این موتورها، LT-STM به جای نور از الکترون‌ها برای دیدن مولکول‌ها استفاده می‌کنند.

این تیم تحقیقاتی از سرفلزی روی میکروسکوپ برای ایجاد یک بار الکتریکی در مولکول بوتیل متیل سوفلید که بر روی یک سطح مسی رسانا قرار می‌گیرد، استفاده کردند.

این مولکول حاوی سولفور، اتم‌های کربن و هیدروژن را برای شکل‌گیری چیزی شبیه دو بازو با چهار کربن در یک سمت و یک کربن در سمت دیگر انتشار می‌دهد. این رشته‌های کربن برای چرخیدن در اطراف رابط سولفور مس آزاد هستند.

محققان از طریق کنترل دمای مولکول، می‌توانند به طور مستقیم چرخش مولکولی را تحت تاثیر قرار دهند. دمای حدود 5 درجه کلوین و یا 450 – درجه فارنهایت برای ردیابی حرکات موتور مناسب است.

محققان در این دما می‌توانند تمام چرخش‌های موتور را دنبال کرده و داده‌ها را تجزیه و تحلیل کنند.

نتایج این تحقیقات به صورت آنلاین در Nature NanotechnologY انتشار یافته است.

منبع: ایسنا