آیا روزی خواهد رسید که سفینههای فضایی در پارکینگهایمان پارک شوند؟
مطالب زیادی در مورد سفینه هان (Han’s ship) و سفینههای دیگری که در جنگ ستارگان میبینید وجود دارد که بسیار جذاب هستند. به عنوان مثال، جنگنده X-Wing لوک (Luke) آنقدر کوچک است که میتوانید تصور کنید در یک گاراژ جا میشود، اما ظاهراً سوخت و لوازم کافی (مانند اکسیژن) برای سفر به فواصل سالهای نوری دارد. به نظر میرسد همه سفینهها دارای این موارد هستند:
۱. موتورهای فوقالعاده قدرتمند و کارآمد که از مقادیر بسیار کمی سوخت استفاده میکنند.
۲. سیستمهای گرانش مصنوعی بسیار مؤثر.
۳. سیستمهای میرایی لختی به همان اندازه مؤثر که به سفینه اجازه میدهند در عرض چند ثانیه از سرعت صفر به میلیونها کیلومتر در ساعت برسد بدون اینکه سفینه به یک اُملت تبدیل شود.
۴. توانایی سفر سریعتر از سرعت نور.
امروزه هیچکس کوچکترین سرنخی از نحوه انجام موارد 2 تا 4 در این لیست ندارد، بنابراین بیایید آنها را نادیده بگیریم و فقط روی موتورها تمرکز کنیم. آیا تا به حال یک وسیله نقلیه به اندازه یک ماشین داشتید که بتواند به ماه پرواز کند؟
موشکهای زحل 5 (Saturn V) که فضانوردان ایالات متحده را به ماه فرستادند، وضعیت فناوری امروز را به شما نشان میدهند. زحل 5 یک موشک شیمیایی است. 363 فوت (110 متر) ارتفاع و 3000 تن (2،727،000 کیلوگرم) وزن داشت. این چیزی است که به سختی در گاراژ شما جا میشود! بهعلاوه، برای یک فرد معمولی سخت است که از پس هزینه آن برآید. یا پر کردن آن — بیش از 5 میلیون پوند (2،272،000 کیلوگرم) سوخت حمل میکرد!
برای اینکه بتوانید از گاراژ خود به ماه پرواز کنید، یک چیز که نیاز دارید سوختی با چگالی انرژی بسیار بالاتر است. به عنوان مثال، مقاله “چگونه تشعشعات هستهای کار میکنند” به این واقعیت اشاره میکند که یک پوند اورانیوم غنیشده به اندازه تقریبی 1،000،000 گالن (حدود 4 میلیون لیتر) بنزین انرژی دارد. به عبارت دیگر، تقریباً تمام انرژی ذخیره شده در یک موشک زحل 5 میتواند در یک یا دو پوند (یک کیلوگرم) اورانیوم غنیشده جای بگیرد (البته با فرض اینکه راهی کارآمد برای استخراج انرژی به روشی کنترلشده داشته باشید). راههای دیگر برای تولید انرژی به طور کارآمد شامل همجوشی هستهای و نابودی ماده-پادماده است.
مشکل موتورهای موشکی امروزی، با این حال، این است که آنها لزوماً موتورهای واکنشی (Reaction engines) هستند. تنها راهی که در حال حاضر برای به حرکت درآوردن یک فضاپیما در فضا میشناسیم این است که چیزی را از پشت فضاپیما به بیرون پرتاب کنیم و از واکنش برابر و مخالف آن بهره ببریم (تا فضاپیما با این نیرو در سوی مخالف خروجی، حرکت کند-م). مقاله با عنوان “موتورهای موشکی چگونه کار میکنند” به جزئیات این موضوع میپردازد. یک موشک شیمیایی، سوخت را میسوزاند تا آن را شتاب دهد و سپس وزن سوخت را با سرعت حدود 6000 مایل در ساعت (10000 کیلومتر در ساعت) از پشت موشک به بیرون پرتاب میکند. سپس فضاپیما از واکنش برابر و مخالف آن سود میبرد و به جلو حرکت میکند.
به دلیل این وابستگی به موتورهای واکنشی، شما باید چیزی بیشتر از “انرژی” را در فضاپیمای خود حمل کنید. شما همچنین باید چیزی را حمل کنید تا از فضاپیمای خود به بیرون پرتاب کنید تا به جلو حرکت کنید. این جرم میتواند به شکل جامد، مایع یا گاز باشد. به عنوان مثال، موتورهای یونی چیزی مانند زنون (Xenon) را یونیزه میکنند و اتمهای یونیزه شده را در یک میدان الکتریکی شتاب میدهند. اتمها هنگام خروج از پشت یک موتور یونی خیلی سریعتر حرکت میکنند، بنابراین شما به ازای هر اتم پرتابشده، حرکت رو به جلوی بیشتری دریافت میکنید. اما برای رفتن به جایی، همچنان باید اتمهای زیادی را پرتاب کنید. با پرتاب اتمها با سرعتهایی نزدیک به کسری معقول از سرعت نور، حداکثر حرکت را به ازای هر اتم به دست میآورید. با این حال، شما هنوز باید جرم کافی را حمل کنید تا سفینه را به سرعت مورد نظر برسانید و سپس پس از رسیدن به ماه، دوباره متوقف شوید. با استفاده از فناوری امروزی، این، جرم زیادی است.
از این بحث میتوانید ببینید که فضاپیمای شخصی شما به یک سیستم تولید انرژی بسیار عجیب و غریب (با استفاده از شکافت هستهای، همجوشی هستهای یا پادماده) نیاز دارد و شما باید جرمی را که از سفینه به بیرون پرتاب میشود حمل کنید تا حرکت ایجاد شود. این جرم با استفاده از فناوریهای فعلی قابل توجه خواهد بود. یک مشکل آخر مربوط به تولید گرما است. شکافت و همجوشی هستهای، گرمای زیادی تولید میکنند که باید جایی آن را تخلیه کنید. تخلیه گرما در فضا دشوار است زیرا خلاء فضا آن را به بزرگترین فلاسک جهان تبدیل میکند (یعنی گرما در آن محبوس میشود و به راحتی منتقل نمیشود-م). اندازه رادیاتورهای حرارتی مانع از این میشود که فضاپیمای شخصی شما در گاراژ جا شود.
بنابراین در حال حاضر اوضاع خوب به نظر نمیرسد. تا مانی که کسی چیزی شبیه یک ماشین ضد جاذبه ارزان یا راهی برای تاب دادن فضا-زمان اختراع نکند، ما در آینده نزدیک با خودروهای خود به ماه پرواز نخواهیم کرد.
مترجم: فؤاد پورفائز
منبع: howstuffworks.com
برگزاری مرحله اول نوزدهمین دوره مسابقه بینالمللی ایلیمپیاد در خانه علم
مرحله اول نوزدهمین دوره مسابقه تیمی بینالمللی ایلیمپیاد (A-Lympiad) روز جمعه مورخ ۷ آذرماه سال ۱۴۰۴ به صورت هماهنگ در سراسر کشور برگزار گردید و دانشآموزان متقاضی با حضور در خانههای ریاضیات، علم یا مراکز تعیینشده در شهرهای مختلف، به رقابت با یکدیگر پرداختند.
در استان زنجان نیز، داوطلبان با شرکت در خانه علم زنجان در این مسابقه شرکت نمودند. در مرحله اول ایلیمپیاد ۱۴۰۴، ۱۷ تیم از استان زنجان شرکت نمودند که دانشآموزان عضو این تیمها از ساعت ۸:۳۰ تا ۱۶ به صورت حضوری و هماهنگ با سایر شرکتکنندگان کشور در این رقابت حضور یافتند.
خانه علم دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان از همه دستاندرکان برگزاری مسابقه تیمی ایلیمپیاد، بویژه مدیریت و کادر اجرایی خانه ریاضیات اصفهان که همانند سالهای گذشته با پیگیری مستمر و زحمات فراوان، ضمن اخذ سوالات از مؤسسه فرودنتال هلند و ترجمه و توزیع آنها، امکان برگزاری این مسابقه را برای دانشآموزان نقاط مختلف کشور فراهم نمودند سپاسگزاری مینماید. همچنین، برای دانشآموزان شرکتکننده در آزمون، آرزوی موفقیت در همه مراحل تحصیل و زندگی دارد.
تصاویری از برگزاری مرحله اول مسابقه ایلیمپیاد ۱۴۰۴ در استان زنجان در بخش زیر قابل مشاهده است.
تصویر نجومی روز ناسا: سحابی هلال (NGC 6888)
توضیح: NGC 6888 که با نام سحابی هلال (Crescent Nebula) نیز شناخته میشود، حبابی کیهانی با قطر حدود ۲۵ سال نوری است که توسط بادهای ستاره مرکزی و عظیم خود دمیده شده است.
این تصویر تلسکوپی عمیق شامل دادههای تصویری باند باریک است تا نور را از اتمهای هیدروژن و اکسیژن جدا کند. اتمهای اکسیژن رنگ آبی-سبزی را تولید میکنند که به نظر میرسد پوشش به شکل چینها و رشتههای ظریف سحابی را ایجاد کردهاند.
ستاره مرکزی NGC 6888 که در داخل سحابی قابل مشاهده است، به عنوان یک ستاره ولف-رایه (Wolf-Rayet star- WR 136) طبقهبندی میشود. این ستاره در حال از دست دادن پوشش بیرونی خود به شکل یک باد ستارهای قوی است و هر ۱۰۰۰۰ سال معادل جرم خورشید را به بیرون پرتاب میکند. در واقع، ساختارهای پیچیده سحابی هلال احتمالاً نتیجه تعامل این باد قوی با موادی است که در مرحله اولیه به بیرون پرتاب شدهاند. این ستاره که با سرعتی شگفتانگیز و نزدیک به پایان عمر ستارهای خود میسوزد، در نهایت باید با یک انفجار ابرنواختری تماشایی خاموش شود.
NGC 6888 که در صورت فلکی غنی از سحابی ماکیان (Wolf-Rayet star) یافت میشود، حدود ۵۰۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد.
منبع: ناسا
NGC 6888: The Crescent Nebula
2025 November 28
Image Credit & Copyright: Greg Bass
برگزاری مراسم تجلیل از برگزیدگان مسابقات ملّی و بینالمللی خانه علم در سال 1403-1404
مراسم تقدیر و تجلیل از برگزیدگان مسابقات ملّی و بینالمللی خانه علم در سال تحصیلی 1403-1404، روز پنجشنبه مورخ 7 آذر 1403، در سالن همایش خانه علم دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان برگزار شد.
در این مراسم که از ساعت 15:30 تا 17 به طول انجامید، و با حضور این دانشآموزان، جمعی از والدین ایشان، معلّمان خانه علم، دانشجویان، معاونان و اعضای هیئت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی برگزار شد، از منتخبان و صاحبان عناوین چهارمین دوره مسابقه تیمی ریاضی، هجدهمین دوره مسابقه بینالمللی ایلیمپیاد، سومین دوره مسابقه هفته و اولین دوره مسابقه شهر علوم پایه با اهدای لوح سپاس و تندیس تجلیل به عمل آمد.
معاون آموزشی-پژوهشی دانشگاه، رئیس دانشکده علوم زیستی و رئیس خانه علم، سخنرانان این مراسم بودند که با اجرای جناب آقای شهاب ابراهیمی، همیار ویژه خانه علم و دانشجوی دکتری دانشگاه برگزار میشد. دکتر رشید زارع نهندی، معاون دانشگاه، در سخنان خود به شرحی از تاریخچه خانه علم و فعالیتهای آن پرداختند. دکتر حمید هادی، رئیس دانشکده علوم زیستی و عضو شورای علمی خانه علم نیز در سخنانی به اهمیت فعالیتهای خانه علم و اثرات ملموسی که این فعالیتها در ایجاد شور و شوق و رغبت به تحصیل در بین دانشآموزان ایجاد نموده است اشاره نمودند. دکتر مهدی دارائی، رئیس خانه علم، درباره مهمترین تحولات تاریخ بشر و مهارتهای لازم برای زیست بشر در هر برهه مهم از این تاریخ به ایراد سخنرانی پرداختند. پخش کلیپهایی از فعالیتهای خانه علم و آلبوم تصاویر مسابقات سال گذشته، و نیز تقدیر از کادر دانشجویی مجری چهارمین دوره مسابقه متر با اهدای لوح سپاس از دیگر برنامههای این مراسم بود. همچنین، در این مراسم، حکم شورای آموزشی خانه علم از جانب ریاست دانشگاه، به آقایان رضا بهشتیفرد، عباس اصغری، ماهرخ شهرائی و فاطمه علیخانی، از معلمان خوشنام، مجرب و صاحبنظر خانه علم اعطاء گردید تا با تشکیل این شورا بتوانند در جهت بهبود کیفیت آموزشهای خانه علم گام برداشته شود.
بخش پایانی این مراسم نیز به اهدای لوحهای سپاس و تندیس به برگزیدگان مسابقات مذکور اختصاص یافت.
