مأموریت نانو برای مهار خورشید

محمد ترکمان - امروزه علم نانو در تمام مباحث علمی حرف اول را می‌زند و با سرعت تمام گوی سبقت را از حریفان ربوده و در جایگاه اول است به طوری که هرجا مشکلاتی در هر زمینه و در هر علمی پیش آید طبیعتاً از علم نانو بهره می‌گیرند،این فناوری، فناوری جدیدی است که کاربردهای گسترده‌ای در تمامی حیطه‌های زندگی به پا کرده است.این علم به تازگی در مأموریت‌های فضایی هم کاربرد اساسی را برعهده دارد. صنعت هوا - فضا نیز با تأثیر پذیری از ریز فناوری به پیشرفت‌های فراوانی رسیده است. بیشتر کسانی که به هوا - فضا علاقه دارند، به ریز فناوری نیز علاقه‌مند هستند و برای آنها جذابیت‌های خاص خود را دارد.ریز فناوری از فناوری‌های جدید است که از آن به عنوان عامل تغییر در روش تولید مواد یاد می‌شود. تولید سبکتر و قوی‌تر که دارای عمر مفید طولانی نیز هست، حاصل این فناوری است. دانش عظیم ریز فناوری روز به روز در حال پیشرفت است و چند وقت یکبار پدیده‌ای جدید با ویژگی‌های منحصر به فردی را به جهان فناوری تقدیم می‌کند. ریز فناوری نیز یکی از مؤثرترین عوامل پیشرفت صنعت هوا - فضا در سال‌های اخیر است؛ از این رو کشورهای پیشرفته و برخی از کشورهای در حال توسعه‌، سرمایه‌گذاری‌های زیادی در استفاده از ریز فناوری در صنعت هوا- فضا انجام داده‌اند. کارکرد این فناوری به حدی بوده که مشکل چندین ساله فضانوردان که براثر نور خورشید به وجود می‌آمده با علم نانو بسیار بهبود یافته و بسیار مؤثر واقع شده است چرا که قبلاً خطر قرار گرفتن در معرض تابش‌های فضایی مهم‌ترین عامل محدودکننده طول مدت سفرهای فضایی بود.تابش‌های فضایی به لحاظ کمی کاملاً با آنچه بشر در روی زمین با آن مواجه است، تفاوت دارد. یک فضانورد به محض خروج از میدان مغناطیسی و اتمسفر محافظ زمین، در معرض تابش‌های یونیزه‌کننده‌ای به‌صورت ذرات اتمی باردار قرار می‌گیرد که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند. این ذرات پر انرژی دارای بار زیادی بوده و بیشترین خطر را برای انسان در فضا دارند. قرار گرفتن طولانی مدت در برابر این تابش‌ها موجب آسیب دیدن دی ان‌ای و بروز سرطان می‌شود.نانولوله‌ها به‌دلیل داشتن ساختاری مشابه با نانولوله‌های شناخته شده کربنی‌ها بسیاری از خواص عالی آنها را داشته و حتی نسبت به آنها از برخی خواص بهتری مانند پایداری شیمیایی بالا، مقاومت اکسیداسیون بالا در دماهای بالا برخوردارند و یک نیمه‌هادی پایدار با شکاف باندی پهن به شمار می‌آیند. به همین دلیل می‌توان آنها را به‌صورت روان‌کننده جامد در کاربردهای دمای بالا یا محیط‌های خورنده‌ای مانند باتری‌ها، پیل‌های سوختی، ابر خازن‌ها و ماشین‌های پر سرعت به کار برد. ریز فناوری از فناوری‌های جدیدی است که از آن به عنوان عامل تغییر در روش تولید مواد یاد می‌شود. این فناوری‌، مواد را در مقیاس یک میلیونیم متر کنترل و تولید می‌کند. توانمندی ساخت اجزا با مقیاس‌های کنترل شده و ترکیب آنها برای تولید ساختارهای بزرگتر با خواص بسیار عجیب و البته مفید از ویژگی‌هایی است که این فناوری را در سطح اول بیشتر مباحث به روز علمی جهان قرار داده است.مواد جدید و اشیای پیشرفته ساخته شده به وسیله این فناوری‌، دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که قابلیت حل بسیاری از مشکلات و مباحث جهان فناوری را دارند. با وجود ریز فناوری‌، می‌توان پیش‌بینی کرد مسائل غیر قابل حل بیشتری به زودی حل شود. این دانش عظیم روز به روز در حال پیشرفت است و هر چند وقت یکبار پدیده‌ای جدید با ویژگی‌های منحصر به فردی را به جهان فناوری تقدیم می‌کند. ریزفناوری توان زیادی برای افزایش اعتبار و کارآیی سخت افزارهای هوا - فضایی دارد. نیروی زیاد‌، وزن کم‌، عمر طولانی و موادی با کاربردهای بیشتر و هزینه کمتر‌، ویژگی‌هایی هستند که عامل پیشرفت هر چه سریع‌تر علم هوا - فضا و رفع مشکلات موجود در این صنعت خواهد شد. دانش هوا - فضا یکی از دانش‌هایی است که از سامانه‌های سریعتر و فشرده‌تر و سامانه‌های خودکار استقبال می‌کند. همانطور که گفته شد فضانوردانی که در معرض نور خورشید و تشعشعات قرار می‌گرفتند با مشکلاتی روبه‌رو بودند که به کم شدن مدت مأموریت آنان منجر می‌شد و علاوه بر آن در معرض بیماری‌های گوناگون قرار می‌گر فتند اما با استفاده از ریز فناوری امکاناتی به وجود آمده که قادر است اکثر این مشکلات را حل کند. همانطور که پیش از این توضیح داده شد محیط فضا به گونه‌ای است که تشعشع‌های صادر شده از آن‌، به ویژه برای دستگاه‌ها و انسان‌هایی که برای مدت طولانی در فضا می‌مانند زیانبار است. حتی مشکلات بیشتری هم وجود دارد که ریزفناوری ماهواره در حل این مشکلات نقش مهمی بازی می‌کند، مثلاً ماهواره ژنست یک ریز ماهواره است که وزنی حدود 10 کیلوگرم دارد و از سه ماهواره مکعبی کوچک‌تر متصل به هم ساخته شده است. این ماهواره بسیار کوچک‌، سریع و ارزان کارش مقابله با اثرات زیستی فضاست. ریزماهواره ژنست-1 در حال ساخت است و به زودی پرتاب خواهد شد. ناسا برای تولید این ریز ماهواره در 5/2 سال گذشته حدود 6 میلیون دلار هزینه کرده است. مدت زیادی نیست که محققان برای اولین بار موفق شدند ترکیبی با بازدهی بالا و به مقدار زیاد از این نانولوله‌ها را با استفاده از روش آسیاب توپی یا فرآیند گداخت تولید کنند. این کار را چندین سال قبل ناسا از محققان خواسته بود تا نمونه نانولوله‌هایی را بسازند تا به‌طور آزمایشی در ایستگاه‌های فضایی مورد استفاده قرار گیرد و هم‌اکنون محققان در حال مذاکره برای کاربردهای احتمالی آنها در مأموریت‌های فضایی و نیز کاربردهای احتمالی نانولوله‌ها در برابر مشکلات آتی که درپیش رو دارند، هستند. مطمئناً از این فناوری با رشد سریع خود در چند سال آینده در مسائل هوا - فضا و پیشرفت‌های آن بیشتر خواهیم شنید.