قل مرحبا لرغوة الفضاء.
وكالة الفضاء الأوروبية لديها معمل علمي في محطة الفضاء الدولية يسمى كولومبوس. داخل هذا المختبر هو معمل علوم السوائل ، مكرسة لدراسة سلوك السوائل في الجاذبية الصغرى. حاليًا ، يتم استخدام هذا المختبر لدراسة مادة ربما لا يقضي معظمنا وقتًا طويلاً في التفكير فيها: الرغوة.
الرغوة هي في الأساس خليط من سائل وغاز ، حيث يحبس الغاز في فقاعات. نستخدمها لجميع أنواع الأشياء ، من كريم الحلاقة إلى مثبطات الحريق. بعض الرغوات عبارة عن فقاعات من الغاز المحتبسة داخل المواد الصلبة ، مثل الستايروفوم ، لكن المبدأ واحد.
على الأرض ، تهيمن قوة الجاذبية على الرغاوي السائلة. هناك فقاعات مختلفة الحجم ، والجاذبية تسحب السائل بين الفقاعات الفردية لأسفل. تتقلص الفقاعات الصغيرة ، وتتحد أيضًا في فقاعات أكبر. في النهاية ، عندما تسحب الجاذبية كل السائل إلى أسفل ، تنفجر الفقاعات وتتبدد الرغوة.
لكن العلماء يريدون معرفة المزيد عن سلوك الرغوة ، وهذا ما وراء هذه التجربة. في الجاذبية الصغرى ، تقل القوة التي تسحب السائل لأسفل ، وتستمر الرغوة لفترة أطول. هذا يعطي الباحثين الوقت لدراستها بشكل أكثر صرامة. على الرغم من حقيقة أن الرغوة السائلة شائعة في حياتنا ، إلا أن الفيزياء التفصيلية لهذه الرغوة الرطبة غير مفهومة جيدًا. على سبيل المثال ، تشكل بعض السوائل رغوة في الجاذبية الصغرى عندما تهتز أو تهتز ، في حين أن نفس السائل الموجود على الأرض لا يفعل ذلك.
هناك بعض التاريخ وراء هذه التجارب الجديدة. في عام 2009 ، قام رائد الفضاء فرانك دي وين بأداء تجربة استقرار الرغوة .
رائد فضاء وكالة الفضاء الأوروبية فرانك دي وين مع تجربة 2009 Foam Stability على محطة الفضاء الدولية. حقوق الصورة: ESA
تضمنت تجربة دي وين اهتزاز سوائل مختلفة ومراقبة التغييرات. وشملت السوائل الماء النقي ، وكذلك السوائل التي أساسها البروتين ، وأنواع أخرى. تم اختبار 60 عينة في المجموع. كان سلوك الإرغاء مختلفًا كثيرًا عن سلوكه على الأرض. استقرت السوائل بسرعة أكبر ، وأنتجت رغوة أكثر مما أنتجت نفس السوائل على الأرض. في الأساس ، أظهرت التجربة أنه من الممكن إنشاء رغوة فائقة الاستقرار في الجاذبية الصغرى.
هذه صورة من تجربة استقرار الرغوة لعام 2009. يظهر أربعة أزواج من العينات المتطابقة. على يسار كل زوج توجد عينة الجاذبية الصغرى ، بينما على اليمين توجد تجربة الأرض بنفس السائل. من الواضح أن الرغوة في تجربة الجاذبية الصغرى استمرت لفترة أطول بكثير من نظيراتها على الأرض. حقوق الصورة: N. Vandewalle et al، 2011.
تسمى هذه التجربة الجديدة بتقشير الرغوة ، وهي تعتمد على تجربة استقرار الرغوة لعام 2009. ستركز التجربة الجديدة على مراقبة الرغوة عن كثب وهي تتحرك خلال مراحل سائلة مختلفة ، لا سيما عندما تنتقل الرغوة إلى الحالة السائلة. هذا النوع من المراقبة مستحيل في جاذبية الأرض.
هذه صورة مبكرة من تقشير الرغوة التابع لوكالة الفضاء الأوروبية على محطة الفضاء الدولية. إنها صورة اختبارية لكنها تُظهر أنه حتى الآن ، تسير الأمور كما هو مخطط لها. حقوق الصورة: ESA
مختبر علوم السوائل هو قطعة معدات متعددة الاستخدامات. يمكن تشغيله بواسطة رواد الفضاء على محطة الفضاء الدولية ، أو يمكن تشغيله في وضع 'التلسكوب' الخاص به. في تجربة تقسية الرغوة القادمة ، سيتم تشغيلها عن بُعد من بلجيكا. هذه الصورة الأولى لرغوة الفضاء هي صورة اختبارية.
صورة فنان لمختبر علوم السوائل التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. يمكن تشغيله بواسطة رواد الفضاء أو تشغيله عن بعد. في تجربة تقشير الرغوة ، سيتم تشغيلها عن بُعد بواسطة باحثين في مركز عمليات المستخدم البلجيكي في بروكسل ، بلجيكا. حقوق الصورة: بواسطة وكالة ناسا - http://www.nasa.gov/images/content/183434main_FSL2.jpg ، المجال العام ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=9856318
في تجربة Foam Coarsening ، توجد الرغوات في خلايا قائمة بذاتها وتحتوي على سوائل تهتز بواسطة المكابس ويتم تحليلها باستخدام بصريات الليزر والكاميرات عالية الدقة. سوف يراقب الباحثون عن كثب كيف تتصرف الرغوات في الجاذبية الصغرى.
النتائج لا تتعلق فقط بالمساحة. قد يؤثر الفهم الأكبر للرغاوي على حياتنا اليومية هنا على الأرض. على الرغم من أننا جميعًا على دراية بأشياء مثل رغوة الحلاقة ، يتم استخدام الرغوات في جميع أنواع عمليات التصنيع. حتى أنها تستخدم في البناء.
ومع ذلك ، فهذه التجربة لا علاقة لها بـ ' رغوة الكم ، 'وهو موضوع مختلف تمامًا.
أكثر:
- خبر صحفى: رغوة الفضاء
- ويكيبيديا: معمل علوم السوائل
- ورقة ابحاث: استقرار الرغوة في الجاذبية الصغرى