tinysatellit

<h1>أقمار صناعية صغيرة تستعد لتقديم مساهمات كبيرة للعلوم الأساسية</h1>

<hr />

الأقمار الصناعية الصغيرة، بعضها أصغر من حجم صندوق الأحذية، تدور حاليا على ارتفاع حوالي 200 ميلا فوق الأرض، لتجمع البيانات حول كوكبنا والكون. إنها ليست ذات حجم صغير فحسب ولكن أيضا تكلفتها صغيرة مقارنة بالأقمار الصناعية التجارية الكبيرة التي تقوم على سبيل المثال بارسال المكالمات الهاتفية وإشارات نظام تحديد المواقع (gps) في جميع أنحاء العالم . هذه الأقمار الصغيرة (SmallSats) تستعد لتغيير علم الفضاء. فسعرها الرخيص يعني أنه يمكننا إطلاق المزيد منها، والسماح لها بأخذ مجموعة من البيانات في وقت واحد من مواقع مختلفة عدة مرات في اليوم – زياده على أنها تقوم بتحليل البيانات ، التي ستكون باهظة التكاليف مع الأنظمة التقليدية.

تسمي هذه الاقمار (smallsats) ، ويمكن أن يتراوح حجمها بين ثلاجة مطبخ وصولا الى حجم كرات الغولف. كما يوجد نوع آخر من هذه الأقمار أصغر حجما يسمى (nanosatellite)، وزنها ما بين واحد الي 10 كجم.

منذ العام 1999، أنشأ أساتذة من جامعة ستانفورد وكاليفورنيا من كلية العلوم التطبيقية معيارا للأقمار الصناعية الصغيرة جدا (nanosatellites) . فقد ابتكروا نظاما نمطيا (رمزي)، مع وحدات رمزية وهي (1 U cubes) وتساوي 10x10x10 سم لوزن 1 KG وأطلقوا عليها (الكيوب سات) (CubeSats), تختلف في الحجم عن طريق هذه الوحدات بين -1.5U, 2U, 3U, 6U وهكذا. لقد جعلت (CubeSats) استكشاف الفضاء في متناول كثير من الناس والمنظمات، وخاصة الطلاب والكليات والجامعات. كما سمحت لزيادة فرص الاستكشاف في مختلف البلدان - بما في ذلك <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="http://www.spacedaily.com/reports/Colombia_Launches_First_Satellite_999.html" target="_blank">كولومبيا</a></span> ، <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="http://www.esa.int/Education/Meet_the_teams_PW-Sat" target="_blank">بولندا</a></span> ، <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://en.wikipedia.org/wiki/ESTCube-1" target="_blank">استونيا</a> </span>، <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="http://www.esa.int/Education/Meet_the_teams_Masat-1" target="_blank">هنغاريا</a></span> ، <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="http://www.esa.int/Education/Meet_the_teams_Goliat" target="_blank">رومانيا</a> </span>و <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="http://www.dawn.com/news/1057688" target="_blank">باكستان</a> </span>- لإطلاق (CubeSats) كأول الأقمار الصناعية الرائدة  لبرامجها لاستكشاف الفضاء.

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
&nbsp;

صممت أقمار الكيوب سات (CubeSats) الأولية كأدوات تعليمية لإثبات مفاهيم تكنولوجية، لقدرتها على الطيران وتنفيذ العمليات المطلوبة في بيئة الفضاء القاسية.  كل مستكشفي الفضاء، لديهم القدرة علي التعامل مع الفراغ، والأشعة الكونية، وتقلب درجات الحرارة، والسرعة العالية، والأكسجين الذري وأكثر من ذلك.  حتى اللحظة <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://sites.google.com/a/slu.edu/swartwout/home/cubesat-database" target="_blank">أطلق ما يقرب من 500 قمر صناعي من هذه الفئة</a></span>. الأمر الذي أثار مخاوف متزايدة من هذه الأقمار التي تدور حول الأرض، وخاصة أنها في متناول الهواة إلى حد ما.  ولكن كما توقع من هذه (nanosatellites) فقد زادت من قدرة استكشاف الفضاء، و قد اكتسبت مكانة خاصة بها في الفضاء.

&nbsp;

[caption id="attachment_24405" align="aligncenter" width="764"]<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Untitled-45.png"><img class="wp-image-24405 " src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Untitled-45-300x203.png" width="764" height="517" /></a> (عدد أقمار الكيوب سات (CubeSats) الناجحة التي تم إطلاقها في أول 6 سنوات)[/caption]

&nbsp;

عند التفكير في الأقمار الصناعية، علينا أن نميز بين المركبة الفضائية نفسها (وغالبا ما تسمى "حافلة الأقمار الصناعية") والأدوات التي تكون على الأقمار الصناعية(عادة ما يكون أداة علمية أوالكاميرات أو المكونات النشطة التي لها وظائف محددة للغاية). عادة يحدد حجم المركبة الفضائية المدى الذى يمكن لها أن تحمل وتشغل معدات علمية. ومع تحسن التكنولوجيا، تصبح المركبة الفضائية الصغيرة أكثر قدرة على دعم المعدات الأكثر تعقيدا.

وعند تطورالنانو ستالاليت (nanosatellite) وازدياد حجمه أصبح يطلق عليه (smallsats) ويمكن الآن أن يساعدنا على زيادة معرفتنا بالأرض والكون.  تطور (smallsats ) يجري بصورة مدهشة, والعديد من المنظمات غير الحكومية، والشركات الخاصة والمؤسسات تستثمر في تصميم (CubeSat) الذي يهدف للرد على الأسئلة العلمية المحددة، التي تغطي مجموعة واسعة من العلوم بما في ذلك <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://www.nasa.gov/content/goddard/nasas-icecube-no-longer-on-ice" target="_blank">الطقس والمناخ على الأرض</a></span> ، <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="http://www.sdl.usu.edu/programs/dice" target="_blank">الطقس الفضائي والأشعة الكونية</a></span> ، <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://www.nasa.gov/goddard/feature/the-caped-crusader-goddard-technologist-advances-cubesat-concept-for-planetary-exploration" target="_blank">استكشاف الكواكب</a></span> و <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://www.nasa.gov/feature/goddard/lunar-icecube-to-take-on-big-mission-from-small-package" target="_blank">أكثر من ذلك بكثير</a></span> . يمكنها أن تعمل أيضا بمثابة الرواد للبعثات الفضائية الكبيرة الأكثر كلفة  والتي بدورها سوف تدرس تلك المسائل في المستقبل.

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
&nbsp;

هنا يقود فريق في جامعة ميريلاند، التعاون لصنع (CubeSat) على متن مركبة فضاء علمية. وتم تطويرأداة لقياس استقطاب زاوية قوس قزح وأطلق عليها (HARP),كما  تم تصميم أدوات لمراقبة التفاعلات بين الغيوم والهباء الجوي - جزيئات صغيرة مثل التلوث والغبار، وملح البحر أو حبوب لقاح تعلق في الغلاف الجوي للأرض-. تستعد(HARP) لتصوير <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="http://www.physicsclassroom.com/class/light/Lesson-1/Polarization" target="_blank">الاستقطاب</a></span> في الفضاء لأول مرة في الولايات المتحدة . مثل هذا النوع من الأعمال لم يكن ممكنا أن يتم باستخدام tiny CubeSat الذي صنع في البداية.

بتمويل من <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://esto.nasa.gov/" target="_blank">مكتب تكنولوجيا علوم الأرض التابع لناسا</a></span>، فإن (HARP) سوف تكون مع (CubeSat) على متن سفينة الفضاء التي وضعتها جامعة ولاية يوتا, اتخذ فريق (HAPR) نهجا مختلفا.  فقد تم تحسين أدوات وأجزاء متخصصة لأداء متعدد الزوايا، وقياسات الاستقطاب متعدد الأطياف الذي سوف تتطلبه مهام رحلة ال(HAPR).

من المقرر إطلاق (HARP) في يونيو 2017 إلى محطة الفضاء الدولية.  وبعد ذلك بوقت قصير تصبح مستقلة تماما لجمع بيانات الأقمار الصناعية.

&nbsp;

[caption id="attachment_24406" align="aligncenter" width="793"]<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Untitled1-8.png"><img class="wp-image-24406 " src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Untitled1-8-300x169.png" width="793" height="447" /></a> (شكل (HARP) وادواتها في مراحل مختلفه اثناء تطورها)[/caption]

&nbsp;
<h3>(SmallSats) – علم كبير</h3>
تم تصميم (HARP)لنرى كيف يتفاعل الهباء الجوي (الضباب)مع قطرات الماء وجزيئات الجليد التي تشكل الغيوم.  الهباء الجوي والسحب التي ترتبط عميقا في الغلاف الجوي للأرض – إنها جسيمات الهباء الجوي هي البذور أو القطرات التي تكون السحابة التي تصيرغيوم التي تسقط في نهاية المطاف مع هطول الأمطار.

ويعني هذا الترابط أن تعديل مقدار ونوع من الجزيئات في الغلاف الجوي، عن طريق تلوث الهواء، سوف يؤثر على نوع وحجم وعمر السحب، وكذلك عندما يبدأ هطول الأمطار. وهذه العمليات تؤثر على <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="http://dx.doi.org/10.1126/science.1092779" target="_blank">دورة المياه العالمية للأرض</a></span> ،و <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="http://dx.doi.org/10.1126/science.1159185" target="_blank">توازن الطاقة والمناخ</a></span>.

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
&nbsp;

عندما يتفاعل ضوء الشمس بجزيئات أو قطرات السحابة في الغلاف الجوي، وينثر في اتجاهات مختلفة تبعا لحجم وشكل وتكوين ما واجهت ذلك،  سوف تعمل(HARP)علي قياس الضوء المتناثر الذي يمكن رؤيته من الفضاء. والذي سوف يكون قادرا على تقديم استنتاجات حول مقادير الهباء الجوي وأحجام قطرات في الغلاف الجوي، والمقارنة بين الغيوم النظيفة والغيوم الملوثة.

&nbsp;

[caption id="attachment_24407" align="aligncenter" width="836"]<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Untitled2-8.png"><img class="wp-image-24407 " src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Untitled2-8-300x180.png" width="836" height="502" /></a> (تلوث الضباب يؤدي الي تغيرات في هطول الأمطار)[/caption]

&nbsp;

من حيث المبدأ، فإن (HARP) لديه القدرة على جمع البيانات يوميا، والتي تغطي العالم كله؛ على الرغم من حجمها الصغير الا أنها تجمع كميات هائلة من البيانات لرصد الأرض.  هذا النوع من القدرة لم يسبق لها مثيل في قمر صناعي صغير ويشير إلى مستقبل أرخص وأسرع لبعثات أكبر وأكثر تعقيدا.

(HARP) هي واحدة من العديد من البرامج الجارية حاليا للاستفاده من مزايا (CubeSats) ل <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://phys.org/tags/science+data+collection/" target="_blank">جمع البيانات العلمية</a></span> . وكالة ناسا والجامعات وغيرها من المؤسسات يستكشفون <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=5506" target="_blank">التكنولوجيا الجديدة وعلوم الأرض</a></span> ، <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/r/ravan" target="_blank">دورة الأرض الإشعاعية</a></span> ، <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://beaverworks.ll.mit.edu/CMS/bw/projectmirata" target="_blank">انبعاث الموجات الأرضية الدقيقة</a></span>، <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://www.nasa.gov/content/goddard/nasas-icecube-no-longer-on-ice/" target="_blank">الغيوم، الجليد</a></span> وغيرها من العديد من التحديات العلمية والهندسية.  في الآونة الأخيرة تم تمويل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لإطلاق كوكبة مكونه من 12 CubeSats سميت (المناطق المداريه) (TROPICS) لدراسة هطول الأمطار وشدة العواصف في الغلاف الجوي للأرض.

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
&nbsp;
<h3>في الوقت الراهن، لا يزال الحجم يهم</h3>
ولكن طبيعة CubeSats لا تزال تقيد العلم فيما يمكنها القيام به.  هذه القيود تكون في الوقود، والتخزين، والأهم من ذلك، القدرة على نقل المعلومات إلى الأرض التي تعيق قدرتنا على تشغيل (HARP) بشكل مستمر ضمن منصة CubeSat.

سوف نركز جزء آخر من جهودنا لمراقبة كيفية عمل (HARP) لتسجيل الملاحظات العلمية. هنا في جامعة ميريلاند، مقاطعة بالتيمور قمنا بإنشاء مركز في الأرض وآخر في الفضاء لدراسة كيف تجيد هذه الأقمار الصناعية الصغيرة الإجابة على الأسئلة العلمية فيما يتعلق بنظم الأرض والفضاء.  هذا ويتم تحوي البيانات الخام الى (HARP) وتفسيرها.  بعد الإجابة على الأسئلة حول التفاعلات بين الغيوم / الهباء الجوي، الهدف التالي هو تحديد أفضل السبل لاستخدام SmallSats وغيرها من التقنيات والتطبيقات للارض وعلوم الفضاء. ورؤية ما يصلح وما لا يساعد للبعثات الفضائية الكبيرة والعمليات المستقبلية.

الثورة SmallSat عززت من إمكانية الوصول إلى <span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://phys.org/tags/space/" target="_blank">الفضاء</a></span> عبر CubeSats، نندفع الآن نحو الثورة القادمة.  وسوف تكون (nanosatellite) الجيل القادم من التقدم في مجالات علوم الفضاء.  قد لا تلغي NanoSats الحاجة للأقمار الصناعية أكبر وأكثر قوة، ولكن سوف تستمر NanoSats لتوسيع دورها في سباق مستمر لاستكشاف الأرض والكون.

<hr />

ترجمة: أحمد عزب
التدقيق: أسامة القزقي

<span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://m.phys.org/news/2017-01-tiny-satellites-poised-big-contributions.html" target="_blank">المصدر</a></span>

اقمار صناعية صغيرة تستعد لتقديم مساهمات كبيرة للعلوم الاساسية

12-10

<h1>دراسة الأدلة المؤيدة لفكرة الكون الهولوغرامي</h1>

<hr />

نُشِرت دراسة جديدة في دورية «Physical Review Letters» أظهرت الأدلة المؤيدة لفكرة الكون الهولوغرامي*(1) التي يوجد بعض الأدلة عليها والتي تصمد تقريبًا كنموذج كوني قياسي مقبول حاليًا من علماء الفلك.
<h3>فكرة أن الكون هولوغرامي لا يعني أنك، أو قِطُك، أو أي شيء مما واجهته غير حقيقي أو مادي.</h3>
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-slot="7083709560" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
فمبدأ الهولوغرامي يعني أن تُرمَّز (تُمثَّل) كل خصائص كوننا ثلاثي الأبعاد «بالإضافة للوقت» على سطح ثنائي الأبعاد.

وقال الأستاذ (كوستاس سكينديريس- Kostas Skenderis)، من جامعة «Southampton» وهو كبير مؤلفي الدراسة، في بيان له: «تخيل أن كل ما تراه، يُرى ويُسمع في ثلاثة أبعاد (والتصوُّر الخاص بك من الوقت) في الحقيقة ينبع من مكان مسطح ثنائي الأبعاد، وهذه الفكرة مماثلة لتلك الموجودة في الهولوغرام العادي حيث تُرمَّز صورة ثلاثية الأبعاد على سطح ثنائي الأبعاد، كما هو الحال في الصورة ثلاثية الأبعاد على بطاقة الائتمان.
ومع ذلك، هذه المرة، سيُرمَّز الكون بأكمله».

واختبر الباحثون سلسلة من النماذج ثلاثية الأبعاد غير متوافقة مع النماذج التي رُصِدت في البدايات الأولى للكون والتي قدمها مرصد بلانك الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-slot="7083709560" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
وقد كان الفريق قادرًا على استبعاد بعض النماذج، ولكنهم كانوا ينتظرون باقي النماذج للحصول على الملاحظات.

وكانت هذه نتيجة مثيرة للاهتمام، لأنها تعطي توجيهًا أفضل للعلماء للتحقيق في إمكانية قبول الكون الهولوغرامي (أو ثلاثي الأبعاد).

وعلى الرغم من أن أداء النماذج التي اُختُبرت (نسبة نجاحها) كانت أسوء قليلًا من النموذج القياسي، الذي يَفترض أن الكون يتكون من الطاقة المظلمة والمادة المظلمة وجزء صغير من المواد المرئية.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-slot="7083709560" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
ويقول سكينديريس: «تُفسِّر نظرية آينشتاين في النسبية العامة كل شيء تقريبًا على نطاق واسع في الكون وبشكل جيد جدًا، ولكنها تبدأ في الانهيار عند دراسة أصوله وآلياته على مستوى الكم».

ويتابع قائلًا: «لعقود عمل العلماء للجمع بين نظرية النسبية لأينشتاين ونظرية الكم.
ويعتقد البعض أن مفهوم الكون الهولوغرامي لديه القدرة على التوفيق بين الاثنين.
على أن يأخذنا بحثنا خطوة أخرى نحو هذا».
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-slot="7083709560" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
وقد وُضِع مبدأ الهولوغرام في دراسة الثقوب السوداء واُستُخدم كثيرًا في نظرية الأوتار.

فقد يؤدي وقد لا يؤدي إلى نظرية كل شيء «نظرية العالِم ستيفن هوكينغ»، ولكن من المثير للاهتمام أن نرى إصداراتها تستطيع تفسير الكون الذي نراه الآن.

*(1)التصوير الهولوغرامي: هو صورة ليزرية ثلاثية الأبعاد، مجرد صورة شبحية.

<hr />

إعداد: أحمد عزب
تدقيق: هبة فارس
<span style="color: #0000ff;"><a style="color: #0000ff;" href="http://www.iflscience.com/physics/study-shows-evidence-supporting-the-idea-of-a-holographic-universe/" target="_blank">المصدر</a></span>

فكرة الكون الهولوغرامي تنجح بالاختبار هل نحن امام نظرية كل شيء ؟

1-physicistspa

<h1>علماء الفيزياء يسجلون براءة اختراع لإنتاج كميات كبيرة من الجرافين عن طريق تقنية التفجير</h1>

<hr />

«كريس سورنسن» أستاذ بارز في الفيزياء من جامعة ولاية كنساس، وهو يحمل وعاء من الجرافين كُوّن عن طريقة براءة اختراع ظهرت في الآونة الأخيرة، وتحتوي على ثلاثة عناصر: غاز الهيدروكربون والأكسجين وشمعه اشتعال.

دعونا ننسى المواد الكيميائية، والمواد المحفزة وتكلفة الآلات؛ فقد اكتشف فريق الفيزيائيين من جامعة ولاية تكساس طريقة لإنتاج كميات كبيرة من الجرافين من ثلاثة مكونات: غاز الهيدروكربون، والأكسجين، وشمعة اشتعال.

منهجهم بسيط: ملء الغرفة بغاز الأسيتيلين أو الإثيلين والأكسجين، ثم استخدام شمعة اشتعال لخلق تفجير في الغرفة، ثم جمع الجرافين التي تشكل فيما بعد.

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
&nbsp;

كريس سورنسن هو صاحب براءة الاختراع التي صدرت مؤخرًا، وهي: «عملية إنتاج الجرافين عبر تفجير المواد التي تحتوي على الكربون»، وذلك بالتعاون مع باحثين بجامعة ولاية كانساس، هم: نيبال أرجون باحث ما بعد الدكتوراه ومدرس للفيزياء، وجاجندر براساد سينغ؛ عالم المتقاعد.

يقول سورنسن: «لقد اكتشفت عملية قابلة للتطبيق لصنع الجرافين، إنها عملية لديها العديد من الفوائد الاقتصادية، ومن الممكن إنتاجها على نطاق واسع، كما ليس لها مخلفات كيميائية ضارة، مما يجعل هذه الطريقه أفضل للجميع؛ لأن الطاقة اللازمة لإنتاج غرام من الجرافين أقل بكثير من العمليات الأخرى، فكل ما يتطلبه الأمر هو شرارة واحدة».

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
&nbsp;

الجرافين هو صفحه رقيقة من الكربون يعادل سمكها ذرة واحدة من الكربون فقط، ذات شكل بلوري سداسي، مما يجعلها أنحف مادة في العالم منذ تطويرها في عام 2004، وقد وجد العلماء لها خصائص فيزيائية وإلكترونية من الممكن استخدمها مع العديد من التطبيقات، من قبيل: بطاريات قابلة لإعادة الشحن أكثر كفاءة، أو الإلكترونيات. فهي من أجود أشباه الموصلات.

يقول فريق بحث سورنسن، إن طريقة صنع الجرافين بدأت عندما طُوّرت وسُجّلت براءات الاختراع لتحويل سناج وغبار الكربون إلى مواد هلامية (gel). وأنشأوا هذه المواد الهلامية عن طريق ملء غرفة بسبعة عشر لترًا من الألومنيوم مع غاز الأسيتيلين والأكسجين. وباستخدام شمعة الاشتعال (شرارة)؛ أنشأوا تفجيرًا في الغرفة. فتحول السناج من خلال التفجير إلى حبيبات هلامية، وقال سورنسن إن هذه العملية كانت تبدو مثل «كعكة الملاك الأسود».

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
&nbsp;

ولكن بعد مزيد من التحليل، وجد الباحثون أن هذا االهباء الهلامي (الجل)، والذي كان يشبه (كعكة ملاك الظلام) كان: جرافينًا.

وأضاف «لقد صنعنا الجرافين صدفة» وقال سورنسن: «نحن لم نخطط لصنع الجرافين. خططنا لصنع هلام هباء الكربون ولقد حالفنا الحظ».

ولكن خلافا لغيرها من طرق تصنيع الجرافين، فإن طريقة سورنسن فعالة ومنخفضة التكلفة وبسيطة وقابلة للصناعة.

فهناك طرق أخرى لخلق الجرافين تنطوي على «طبخ» الجرافيت المعدني مع المواد الكيميائية مثل حمض الكبريتيك ونترات الصوديوم، برمنجنات البوتاسيوم أو الهيدرازين في درجات حرارة محددة. وبإضافة سائل من الهيدروكربونات لهذا الخليط عند درجة الألف المئوية في وجود عوامل محفزة.

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
&nbsp;

هذه الأساليب تحتاج إلى طاقة كثيفة، بل وخطيرة، ويكون العائد منها منخفضًا، في حين أن سورنسن وفريقه يصنعون كميات كبيرة مع الحد الأدنى من الطاقة بدون استخدام المواد الكيميائية الخطيرة.

يقول نييال: «السحر الحقيقي من تجربتنا هو أننا نتمكن من إنتاج الجرافين بالغرام بدلا من ملليغرام».

الآن فريق البحث بما في ذلك جوستين رايت؛ طالب الدكتوراه في الفيزياء، والباحثة كامب هيل ببنسلفانيا يعملون على تحسين جودة الجرافين ونقل نطاق المختبر إلى المستوى الصناعي. إنها تُرقّي بعض المعدات لجعلها أسهل من أجل الحصول على الجرافين في غضون ثوانٍ بدل دقائق بعد التفجير. وأضاف سورنسن: إن الحصول على الجرافين بسرعة أكبر يمكن أن يحسن من جودته.

<hr />

ترجمة: أحمد عزب
تدقيق: إسماعيل الحسناوي

<span style="color: #000080;"><a style="color: #000080;" href="https://m.phys.org/news/2017-01-physicists-patent-detonation-technique-mass-produce.html" target="_blank">المصدر</a></span>

علماء الفيزياء يسجلون براءة اختراع لانتاج كميات كبيرة من الجرافين عن طريق تقنية التفجير

BulletBlackHole_1024

<h1>علماء الفلك يرصدون سحابة غريبة تتحرك بسرعة أكبر من سرعة الصوت مخترقة مجرتنا</h1>

<hr />

عثر فريق من علماء الفلك اليابانيين عن طريق الصدفة -أثناء تركيزهم على دراسة بقايا انفجار نجم يبعد عنا 10 آلاف سنة ضوئية- على سحابة جزيئية غامضة عابرة لمجرة درب التبانة بسرعة فائقة، وبسبب هذه السرعة الفائقة أطلقوا على هذه الظاهرة الغامضة اسم (الرصاصة).

ليس واضحًا سبب السرعة الغريبة لهذه السحابة، إلا أن كل المؤشرات حتى الآن تقترح أنها دُفعت إلى الفضاء تحت تأثير ثقب أسود.

من المعروف أن الثقوب السوداء تمتلك ميزة امتصاص الضوء، الأمر الذي يجعل اكتشافها وتحديدها أمرًا صعبًا.

تستطيع الثقوب السوداء أن تكشف عن نفسها عن طريقة سرقة المواد من النجوم القريبة وتسخينها وإجبارها على إصدار الأشعة السينية.

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
<div class="custom-ads-5-6"></div>
<div class="custom-ads-5-6"></div>
أما في حالة تجولها وحيدة بين النجوم، فإنها عادة ما تبقى متخفية.

إلا أنه في حالة السحابة الغامضة -التي يبلغ حجمها سنتين ضوئيتين- يستطيع التأثير الغامض للثقب الأسود تفسير هذه الظاهرة الغريبة وأسباب اندفاع سحابة للأمام لمسافة 120 كيلومترًا في الثانية وتوسعها 50 كيلومترًا في الثانية.

والأغرب من ذلك هو اندفاعها في اتجاه معاكس لدوران مجرة درب التبانة.

استخدم علماء الفلك من جامعة كيو في اليابان تلسكوبًا يبلغ طوله 45 مترًا (148 قدمًا) في مرصد راديو نوبياما، وتلسكوب (ASTE) في تشيلي لدراسة بقايا الانفجارات المستعرة العظمى المحيطة بالسحابة، لاهتمامهم في دراسةكيفية انتقال الطاقة من بقايا الانفجارات إلى الغاز المحيط.

كانت سرعة السحابة التي رصدها العلماء أسرع بكثير من أن تُعزى لطاقة الانفجارات المستعرة وحدها.

يقول الباحث (مسايا يامادا): «إن الطاقة الحركية للسحابة أكبر بعشرات المرات من تلك التي تنتجها الانفجارات المستعرة».

بغض النظر عما تروجه الأفلام الفضائية؛ من الناحية الفنية، يمكن للصوت أن ينتقل في الفضاء إذا توفرت الطاقة بكثرة، بالإضافة إلى عدد من الجسيمات ذات كثافة عالية بما فيه الكفاية. إلا أن كثافة هذه الجسيمات -ومن ضمنها سحب الغاز والغبار- تبقى أقل بكثير من الكثافة على الأرض، لذلك فإن موجات الصوت تنتشر ببطء شديد.

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
<div class="custom-ads-5-6"></div>
<div class="custom-ads-5-6"></div>
تفوق سرعة ظاهرة (الرصاصة) هذه السرعة بمرتين على أقل تقدير؛ الأمر الذي يجعل منها بالفعل سحابة فضاء أسرع من الصوت.

عرض الباحثون سيناريوهين لتفسير ملاحظاتهم، كلاهما يحتاج إلى ثقب أسود؛ في السيناريو الأول، بعد اندفاعها بفعل انفجار نجمي، تُسحب السحابة الغازية المتمددة بسرعة كبيرة بفعل ثقب أسود، كتلة هذا الثقب الأسود حوالي 3.5 كتلة شمسية وهي كتلة كبيرة بما يكفي لسحب هذه السحابة باتجاهه بالسرعة الكبيرة التي رُصدت بها.

السيناريو الثاني يتطلب وجود ثقب أسود كتلته أكبر بحوالي عشرة أضعاف. يحاول هذا الثقب العملاق تعقب أثر هذه السحابة وسحبها باتجاهه بعد أن أفلتت عند اقترابها منه.

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Untitled-48.png"><img class="aligncenter wp-image-24923" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Untitled-48-295x300.png" alt="" width="412" height="419" /></a>

يصعب على الفريق -في ظل البيانات الحالية- تحديد أي السيناريوهين هو الأصح. إلا أنهم بانتظار المزيد من الأدلة التي يمكن تقصيها باستخدام تلسكوبات أفضل، مثل تلسكوب أتاكاما الكبير في شمال تشيلي.

&nbsp;
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
<div class="custom-ads-5-6"></div>
<div class="custom-ads-5-6"></div>
في كلتا الحالتين، فإن علماء الفلك متحمسون لإمكانية وجود طريقة جديدة لاكتشاف ودراسه الثقوب السوداء المتوارية في الزوايا الأكثر هدوءًا من مجرتنا.

<hr />

ترجمة: أحمد عزب

تدقيق: آلاء أبو شحّوت

<span style="color: #0000ff;"><a style="color: #0000ff;" href="http://www.sciencealert.com/astronomers-find-hints-of-a-black-hole-powered-supersonic- space-cloud" target="_blank">المصدر الأول</a></span>

<span style="color: #0000ff;"><a style="color: #0000ff;" href="http://a href=" target="_blank">المصدر الثاني</a></span>

أحمد عزب

الأعمال

اقمار صناعية صغيرة تستعد لتقديم مساهمات كبيرة للعلوم الاساسية

فكرة الكون الهولوغرامي تنجح بالاختبار هل نحن امام نظرية كل شيء ؟

علماء الفيزياء يسجلون براءة اختراع لانتاج كميات كبيرة من الجرافين عن طريق تقنية التفجير

علماء الفلك يرصدون سحابة غريبة تتحرك بسرعة اكبر من سرعة الصوت مخترقة مجرتنا