Ο μαγνητικός θάλαμος μπορεί να προσομοιώσει τη μικροβαρύτητα (ή τη βαρύτητα του Άρη) εδώ στη Γη
Υπάρχουν πολλές διαδικασίες που μπορεί να είναι ευκολότερες σε χαμηλότερη βαρύτητα. Μέχρι στιγμής, το μεγαλύτερο εμπόδιο για την ανάπτυξη αυτών των διαδικασιών ήταν το κόστος εκτόξευσης εξοπλισμού στα περιβάλλοντα χαμηλής βαρύτητας του ISS ή άλλων διαστημικών ερευνητικών σταθμών. Η δοκιμή στο έδαφος θα ήταν προτιμότερη τόσο για ευκολία στη χρήση όσο και για πολύ χαμηλότερο κόστος, αλλά η βαρύτητα της Γης συνήθως το εμποδίζει. Μερικοί επιστήμονες βλέπουν έναν άλλο τρόπο. Η χρήση μαγνητικών πεδίων μπορεί να προσομοιώσει τεχνητά ένα περιβάλλον μηδενικής βαρύτητας, και τώρα μια ομάδα από Κρατικό Πανεπιστήμιο της Φλόριντα Το Εθνικό Εργαστήριο Υψηλού Μαγνητικού Πεδίου του (FSU) έχει αναπτύξει ένα σύστημα που μπορεί να χωρέσει πολύ μεγαλύτερο δείγμα από προηγούμενες επαναλήψεις.
Το σύστημα, ένας τύπος προσομοιωτή που βασίζεται σε μαγνητική αιώρηση (MLS), μπορεί να χωρέσει περίπου 1.000 φορές από ό,τι έκαναν προηγούμενα παρόμοια συστήματα. Αυτή είναι μια σημαντική βελτίωση, καθώς το μέγεθος ήταν ο περιοριστικός παράγοντας στα προηγούμενα σχέδια, καθώς μπορούσαν να χωρέσουν μόνο μερικά μικρολίτρα υλικού.
Ηλεκτρολόγος Μηχανικός YouTube GreatScott! εξηγεί πώς λειτουργεί η μαγνητική αιώρηση.
Αυτό είναι πολύ λίγο για πολλές εφαρμογές, όπως όργανα συνθετικής καλλιέργειας ή εξοπλισμός υδροπονίας. Επομένως, μια αύξηση στα 4.000 μικρολίτρα είναι μια σημαντική βελτίωση, αν και εξακολουθεί να είναι πολύ κάτω από αυτό που θα ήθελαν πολλοί επιστήμονες. Η χαμηλότερη βαρύτητα έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερες πειραματικές περιοχές, επομένως κατά την προσομοίωση της Αρειανής βαρύτητας, το σύστημα μπορεί να δημιουργήσει περίπου 20 κυβικά εκατοστά πειραματικού χώρου.
Αυτό εξακολουθεί να μην είναι καλό για πολλά πειράματα. Ωστόσο, είναι ένα βήμα προς τη σωστή κατεύθυνση και πολύ προτιμότερο από τις εναλλακτικές λύσεις ακριβών πτήσεων πυραύλων σε χαμηλή τροχιά ή παραβολική πτήση αεροπλάνου όπου τα εφέ είναι ενεργά μόνο για λίγα δευτερόλεπτα. Επιπλέον, η ομάδα FSU αξιοποίησε υπάρχοντα υπεραγώγιμα υλικά υψηλής θερμοκρασίας και τα ενσωμάτωσε με έναν συγκεκριμένο τύπο διαμόρφωσης πηνίου.
Ο διδάκτορας Hamid Sanavandi και ο καθηγητής Wei Guo του Κολλεγίου Μηχανικών του FAMU-FSU ανέπτυξαν το νέο σύστημα αιώρησης.
Πίστωση – Wei Guo / FSU-FAMU College of Engineering
Γνωστό ως 'gradient coil Maxwell' και πήρε το όνομά του James Clerk Maxwell , ένας εξέχων φυσικός του 19ου αιώνα, ο συνδυασμός υπεραγωγού και πηνίου μπορεί να λύσει πολλές από τις τεχνικές προκλήσεις που αντιμετωπίζουν τα προηγούμενα συστήματα MLS. Αυτά τα συστήματα, που συνήθως βασίζονται σε ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, είναι επίσης πολύπλοκα και δύσκολα στη συντήρηση για μεγάλες περιόδους.
Ενώ αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να αλλάξει το παιχνίδι για τα πεδία της ιατρικής και της βιολογικής έρευνας, πρέπει πρώτα να βρει το δρόμο της έξω από το εργαστήριο. Εάν δεν αντιμετωπίσει κανένα πρόβλημα ενώ το κάνει, αυτή η σημαντική ανακάλυψη στην περιβαλλοντική προσομοίωση μικροβαρύτητας μπορεί να επιτρέψει ακόμη περισσότερες τεχνολογίες που θα ανοίξουν ευκαιρίες για περαιτέρω διαστημική έρευνα και ίσως ακόμη και παραγωγή.
Μάθε περισσότερα:
FSU - Ο σχεδιασμός προσομοιωτή χαμηλής βαρύτητας προσφέρει νέους δρόμους για διαστημική έρευνα και εκπαίδευση αποστολών
npj Microgravity - Ένας προσομοιωτής χαμηλής βαρύτητας βασισμένος σε μαγνητική αιώρηση με πρωτοφανή μεγάλο λειτουργικό όγκο
UT - Πραγματική τεχνητή βαρύτητα για το Starship του SpaceX
NASA - Μικροβαρύτητα
Εικόνα μολύβδου:
τρισδιάστατο σχέδιο του μαγνητικού συστήματος (αριστερά) και οπτικοποιημένος χάρτης του ενεργού πεδίου του (δεξιά)
Πίστωση – Wei Guo/ FSU-FAMU College of Engineering