تبليغاتX
space
space



عمق فضا

شکر در اعماق فضای میان ستاره ای 

به تازگی مقداری مولکول آلی شکر در ناحیه ای از کهکشان ما، جایی که  امکان وجود سیاره های قابل سکنی در آن است کشف شده است. تیمی بین المللی از دانشمندان با استفاده از رادیو تلسکوپ IRAM در فرانسه در ناحیه ای از فضا که ستاره های پرجرم در حال شکل گیری هستند و در فاصله حدود 26000 سال نوری از زمین موفق به کشف یک مولکول  آلی شکرشدند، که میتواند به طور مستقیم ما را به منشأ حیات هدایت کند .

دکتر سرنا ویتی Serena Viti یکی از مقاله نویسان در این زمینه می گوید:" کشف گلیکولالدهید glycolaldehyde، مولکول پایه شکر، دستاوردی مهم برای ماست چراکه این نخستین باری است که این مولکول نزدیک به یک ناحیه تشکیل ستاره وجایی که سیارات احتمالی دارای امکان بالقوه حیات هستند  کشف شده است".

وجود Glycolaldehyde وواکنش های آن میتواند سبب شکل گیری ریبوزها( ribose) که یکی از ذرات اصلی و کلیدی سازنده نوکلئیک اسید ها است شوند و به نظر میرسد این مولکول ،مولکول مرکزی و اصلی منشأ حیات است.

Glycolaldehyde قبلا در نواحی مرکزی کهکشان ما ،جایی که کاملا با بقیه نواحی کهکشان متفاوت است ،کشف شده بود، ولی کشف جدید که در ناحیه ای به نام ‘G31.41+0.31’ ودور از مرکز کهکشان صورت گرفته  نشان دهنده آن است که تولید این ذره کلیدی حیات در تمام نواحی کهکشان صورت میگیرد. این خبر بسیار خوبی  برای جستجوهای ما در یافتن حیات خارجی است، زیرا وجود گسترده این مولکول، شانس وجود مولکول های حیاتی دیگر، در کنار آن ودر ناحیه ای که سیارات زمین- مانندِ احتمالی وجود دارند، رابهبود می بخشد.

پروفسور Keith Mason مدیر اجرایی تیم STFC میگوید:"کشف این مولکول آلی شکر در یک ناحیه تشکیل ستاره در فضا بسیار هیجان انگیز است و اطلاعات سودمند و باورنکردنی ای را در جستجوی حیات های بیگانه در اختیار ما قرار خواهد داد. اینگونه تحقیقات و تحقیقات گسترده دیگری که توسط محققان اروپایی و طی پروژه ای اختر شناختی صورت میگیرد  به طور مستمر دانش ما را در مورد جهان افزایش و اروپا را همچنان پیشگام درعلم اختر شناسی نگاه خواهد داشت."

منبع : سايت تبيان

چهارشنبه 1387/09/27 توسط |

ديوار صوتي

شکست ديوار صوتي

تاريخچه

در اعصار آغازين دوران هوانوردي ابتدايي ، هواپيماها بيشتر با سرعتهاي بسيار پايين نسبت به هواپيماهاي امروزي پرواز مي‌کردند که حتي به بيشتر از 300 کيلومتر در ساعت نمي‌رسيد؛ در حالي که چنين سرعتي ، سرعت مطلوب براي تيک آف يا برخاست يک هواپيماي جنگنده امروزي است و رسيدن به چنين سرعتي ، ابداً مستلزم تلاش بسيار و فشار آوردن بيش از حد به موتور نمي‌باشد. اما رفته رفته ، سرعت هواپيماها حتي با موتورهاي پيستوني گاها بالاي 650 کيلومتر بر ساعت رسيده و از آن زمان بود که دانشمندان علوم آيروديناميک دريافتند که با افزايش سرعت ، به تدريج ميزان پسا افزايش پيدا کرده و در سرعت معيني ، ديگر هواپيما قادر به سرعت گرفتن نبوده گاه نيز استال مي‌شوند.

در آن زمان ، علت اين موضوع بدين گونه بيان شد که با افزايش سرعت ، به تدريج سرعت گردش انتها يا نوک پره‌هاي پروانه موتور ، به سرعت صوت نزديک شده و سرانجام در حداکثر سرعت يک هواپيماي پيستوني که حدود 950 کيلومتر مي‌باشد، سرعت انتهاي پره‌ها از سرعت صوت گذشته و پسا يا درگ بسياري ايجاد مي‌شود که خود مانع سرعت گرفتن بيشتر هواپيماست. در چنين سرعتهايي ، پروانه موتور هواپيماهاي پيستوني ، نه تنها تراست يا نيروي کشش توليد نمي‌کند، بلکه در اثر سرعت بسيار زياد ، تبديل به يک ديسک يا دايره توپر چرخنده مي‌شود که جز ايجاد درگ و پسا ، کار ديگري انجام نمي‌دهد.

آيروديناميستهاي آن زمان اين حد را يک محدوده سرعت يا همان ديوار صوتي در نظر گرفته و بسياري از آنان نيز بر اين عقيده بودند که گذشتن از ديوار صوتي و پشت سر گذاشتن آن ، کاري غير ممکن است؛ اما با ورود به عصر جت و پيشرفت علم آيروديناميک ، اين کار براي جنگنده‌هاي امروزي کاري بس سهل و آسان است.

اولين بار خلباني آمريکايي به نام چاک ييگر ، با انجام اصلاحاتي بر روي يک بمب افکن قديمي آن را به چهار موتور موشکي مجهز کرده و بر فراز بياياني در آمريکا ، پس از جدا شدن از هواپيماي مادر، به پرواز در آورد. پس چند ثانيه پرواز هواپيماي پرتقالي رنگ ملقب به X-1 به صورت گلايد، خلبان چهار موتور موشکي خود را روشن کرده و پس از چند لحظه صدايي رعد آسا در آسمان شنيده شد که همان نتيجه شکستن ديوار صوتي براي اولين بار در جهان بود. در اين آزمايش ، اين هواپيما به سرعت 16/1 ماخ دست يافت، و با ورود به عصر جت ، روياي شکستن ديوار صوتي و پا گذاشتن به سرعت صوت نيز به واقعيتي بسيار قابل لمس مبدل گشت.

خصوصيات صوت و ديوار صوتي

خصوصيات صوت و ديوار صوتي چيست و چرا گذر از آن نيازمند قدرت و کشش و توانايي زيادي است. صوت ، در شرايط عادي (دما ، فشار و ... معمولي) در سطح دريا داراي سرعتي معادل 332 متر بر ثانيه يا 1,195 کيلومتر بر ساعت مي‌باشد که اين سرعت ، با افزايش ارتفاع و کاهش فشار و تراکم هوا ، کاهش يافته و در ارتفاعات بالاتر ، صوت فواصل را با سرعت کمتري مي‌پيمايد. اين مسئله بدين صورت است که صوت از طريق ضربات مولکولهاي هوا به يکديگر و انتقال انرژي آنها فضا را طي مي‌کند و هر چه تعداد مولکولها در يک حجم معين بيشتر باشند، انتقال انرژي زودتر صورت پذيرفته و صوت با سرعت بيشتري انتقال مي‌يابد؛ چنانکه سرعت صوت در مايعات بيشتر از هوا و در جامدات بسيار بيشتر از مايعات و هوا و معادل 6000 کيلومتر بر ساعت است.

پس در نتيجه افزايش ارتفاع ، تعداد ملکولها در يک حجم معين کاهش يافته و صوت با سرعت کمتري فضا را مي‌پيمايد. ديوار صوتي ، شيئي فيزيکي و قابل روئيت نيست؛ بلکه به دليل اينکه گذشتن از سرعت صوت نيازمند توان بسيار بالاي موتور و آيروديناميک بسيار خوب مي‌باشد، اين حد را يک مانع براي رسيدن به سرعتهاي بالاتر دانسته و از آن به نام ديوار صوتي ياد مي‌کنند. عدد ماخ ، در حقيقت همان نسبت سرعت شيء پرنده يا همان هواپيما به سرعت صوت محيط است که به احترام دانشمندي آلماني که براي اولين بار چنين مقياسي را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ ، کميتي متغير است و بسته به خصوصيات هوا مانند دما و فشار ، تغيير کرده و کاهش يا افزايش مي‌يابد.

عامل ايجاد ديوار صوتي

امواج ضربه‌اي يا Shockwaves در حقيقت همان عامل اصلي ايجاد ديوار صوتي هستند. امواج ضربه‌اي ، تغييري ناگهاني در فشار و دماي يک لايه از هواست که مي‌تواند به لايه‌هاي ديگر منتقل شده و به صورت يک موج فضا را بپيمايد. براي درک بهتر مطلب ، وقتي که سنگي در آب انداخته مي‌شود، موجهايي در آب بوجود مي‌آيند که به سمت خارج در حال حرکتند. اين امواج ، نتيجه افزايش سرعت يا اعمال نيرو به لايه‌اي از ملکولهاي آب است که قادر به انتقال به لايه‌هاي ديگر نيز مي‌باشد، و امواج ضربه‌اي نيز ، همان امواج درون آب هستند، با اين تفاوت که آنها در سيالي ديگر به جاي آب به نام هوا ، تشکيل مي‌شوند.

در سرعتهاي نزديک سرعت صوت ، فرضيه غير قابل تراکم بودن هوا رد شده و ضريب تراکم هوا به 16% در مي‌رسد، که مقداري غير قابل چشم پوشي است. در اين سرعتها هواي جلوي بال يا لبه حمله به شدت متراکم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهي افزايش مي‌يابد، همين مسأله ، يکي از عوامل ايجاد امواج ضربه‌اي است. هواپيما با حرکت خود در هوا ، نظم فشار هواي محيط را بر هم مي‌زند و همانند قايقي که در آب در حال حرکت است، امواجي از آن ساطع شده و به دليل اينکه اين امواج با سرعت صوت حرکت مي‌کنند و هواپيما زير سرعت صوت در حال سير است، از آن دور مي‌شوند.

اما کم کم ، با نزديک شدن به سرعتهاي ترانسونيک و حدود سرعت صوت ، اين امواج فرصت دور شدن از هواپيما را نداشته و در جلوي بال متراکم مي‌شوند. در مناطقي از بدنه هواپيما که سطوح ناموزوني نسبت به جهت حرکت هواپيما دارد، سرعت گذر هوا افزايش يافته و بر اساس اصل برنولي ، با افزايش سرعت سيال ، فشار آن کاهش مي‌يابد. در چنين سرعتهايي ، هواي اطراف اين سطوح به سرعت صوت مي‌رسد، گر چه هواپيما هنوز به سرعت صوت نرسيده باشد. در نتيجه رسيدن بعضي سطوح به سرعت صوت ، امواج ضربه‌اي توليد شده و درگ يا پساي فراواني را قبل از رسيدن به سرعت صوت توليد مي‌کنند، که همين مسأله گذر از ديوار صوتي را مشکل مي‌نمايد.  

 عدد ماخ بحراني

به سرعتي که در آن حداقل يکي از سطوح هواپيما به سرعت صوت رسيده باشد، گر چه اين پديده در مورد خود هواپيما صادق نباشد، عدد ماخ بحراني يا Critical Mach Number مي‌گويند. عدد ماخ بحراني را مي‌توان به سرعتي که نمودار پسا در مقابل سرعت سير صعودي مي‌گيرد، نيز تعريف نمود. در اين سرعت ، فرامين هواپيما کم کم شروع به درست جواب ندادن کرده و حالتي شبيه به کوبيدن بر روي بال توسط امواج ضربه‌اي بوجود مي‌آيد که با گذر از ديوار صوتي ، فرامين هواپيما به حالت طبيعي خود باز مي‌گردند.

بنابراين ، در سرعتي که هواپيما به عدد ماخ بحراني خويش مي‌رسد، پسا به دليل ايجاد امواج ضربه‌اي بطور قابل توجهي افزايش مي‌يابد، پس ، بايد تلاش بر آن باشد تا عدد ماخ بحراني هر چه بيشتر با بهبود ويژگيهاي آيروديناميکي افزايش يابد، چون اگر اين اتفاق در سرعتهاي پايين‌تر رخ دهد، هواپيما نيز بايد از سرعت پايين‌تري جدال با افزايش پسا را شروع کند.

اثرات شکست ديوار صوتي

امواج ضربه‌اي توسط هواپيما در سرعت صوت ، بسيار قدرتمند مي‌باشند، چنانکه در صورت پرواز هواپيما نزديک به زمين و گذر آن از ديوار صوتي ، امواج ضربه‌اي با منتهاي قدرت به اجسام زميني مانند شيشه‌هاي منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شکستن آنها مي‌شود، يا حتي اگر شخصي در معرض امواج ضربه‌اي بطور مستقيم قرار گيرد، احتمال از دست دادن شنوايي و پاره شدن پرده گوش بسيار است.

از امواج ضربه‌اي ، در بمبها و تسليحات ديگر نيز استفاده مي‌شود. بمبها با يک افزايش دما و فشار ناگهاني در لايه‌هايي از هوا ، امواج ضربه‌اي بوجود آورده که از طريق هوا انتقال يافته و باعث شکستن شيشه‌ها و تخريب ديوارها نيز مي‌شود. اگر شخصي در فاصله‌اي نسبتاً نزديک در فضايي تهي از هوا و خلاء ، حتي نزديک يک بمب ده تني ايستاده باشد، بر فرض منفجر کردن بمب ، آسيبي به وي نخواهد رسيد، چون هوايي براي انتقال امواج ضربه‌اي وجود ندارد.

به دليل توليد امواج ضربه‌اي در سرعتهاي حدود سرعت صوت ، خلبانان سعي مي‌کنند فقط مدت کوتاهي در چنين سرعتهايي ترانسونيک پرواز کرده و به زودي از ديوار صوتي گذر کنند، چون پرواز در اين سرعتها نيروي بسيار زياد موتور در نيتجه افزايش فوق العاده ميزان مصرف سوخت را در پي دارد.

صداي انفجار

امواج حاصله از حرکت هواپيما يا صداي توليد شده در اثر حرکت ، هر بار در سرعتهاي زير سرعت صوت از هواپيما دور شده و به گوش شنونده مي‌رسد. اما با رسيدن هواپيما به سرعت صوت، اين صداها ديگر فرصت دور شدن از هواپيما را نداشته و کلاً در جلوي هواپيما جمع مي‌شوند. با گذر از سرعت صوت ، صدايي چند ده برابر شده از حرکت هواپيما باهم به گوش شنونده مي‌رسد که مانند يک انفجار شديد يا صداي رعد و برقي بسيار قدرتمند مي‌باشد. شايد در تصاوير هواپيماهاي در حال گذر از ديوار صوتي ، هاله‌اي سفيد رنگ را در اطراف هواپيما مشاهده کرده باشيد. در هنگام گذر از ديوار صوتي ، اگر هواپيما نزديک به زمين و در محيطي مرطوب با درصد بخار آب زياد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه‌اي فشرده شده و ابر سفيدي را براي چند ثانيه پديد مي‌آورند که همان هاله سفيد رنگ قابل روئيت در تصاوير است. اما از امواج ضربه‌اي در موتورهاي جت نيز استفاده مي‌شود. بدين گونه که ، هوا ورودي در موتورهاي جت ، حتي اگر هواپيما با سرعتهاي بالاي صوت پروزا نمايد، بايد زير سرعت صوت باشد تا قابليت احتراق را در موتور داشته باشد.

منبع :سايت تبيان

چهارشنبه 1387/09/27 توسط |

سفر به آسمان

تأخیر سفر به مریخ  تا 2011

آژانس فضایی آمریکا NASA در کنفرانسی خبری اعلام کرد، پرتاب خودروی مریخ نورد آزمایشگاه علمی مریخ تا سال 2011 به تاخیر افتاده است تا نسبت به عملکرد درست آن و موفقیت مأموریت اطمینان بیشتری حاصل شود.

روز گذشته سازمان فضایی ایالات متحده آمریکا – NASA – با برگزاری کنفرانسی خبری اعلام کرد، پرتاب خودروی مریخ نورد بعدی این سازمان که به آزمایشگاه علمی مریخ (MSL)  که قرار بود سال 2009 میلادی اتفاق بیفتد تا سال 2011 به تاخیر افتاد. بر اساس این گزارش این تاخیر باعث خواهد شد تا هزینه این ماموریت حدود 400 میلیون دلار افزایش یافته و از 88/1 میلیارد دلار به 2/2 میلیارد دلار افزایش یابد.

اد ویلر (Ed Weiler) از مسولان این سازمان فضایی با اعلام این خبر گفت:«این تاخیر باعث خواهد شد تا ما همه مسایل فنی باقی مانده را با دقت مورد بررسی دقیق قرار دهیم و نسبت به موفقیت این ماموریت اطمینان حاصل کنیم. چرا که شکست این ماموریت موضوعی نیست که اصلا بخواهیم به آن فکر کنیم. کاوش های علمی اهمیت فوق العاده ای دارد و برای آنکه مطمئن شویم سرمایه گذاری مالیات دهندگانی که هزینه های این ماموریت را تامین می کنند، به هدر نخواهد رفت دقت های خود را افزایش داده ایم تا این ماموریت بی نظیر در تاریخ کاوش های میان سیاره ای با موفقیت انجام شود»

این ماموریت که قرار بود سال آینده به مریخ فرستاده شود خودروی مریخ نوردی به بزرگی یک خودروی کوچک بود که به جای انرژی خورشیدی از انرژی هسته ای برای حرکت و تامین انرژی خود سودخواهد برد و به همراه خود مجموعه ای از ابزارهای علمی دقیق را به مریخ خواهد برد که دانشمندان را در بررسی دقیق تر وضعیت حال و آینده مریخ یاری خواهد رساند.

این تاخیر تاثیر جدی بر برنامه های آینده کاوش مریخ خواهد گذاشت و برنامه ریزی کاوش های بعدی را نیز به تاخیر خواهد انداخت.

همچنین، در همین کنفرانس خبری اعلام شد که طی مذاکراتی که ناسا و اسا (آژانس فضایی اروپا) انجام داده اند قرار شده است که این دو سازمان فضایی در برنامه های آینده مریخ مشارکت جدی داشته باشند. یکی از ماموریتهای آینده ای که این دو سازمان آن را به انجام خواهند رساند ، ماموریت پیچیده و مهم بازگرداندن نمونه هایی از مریخ به زمین خواهد بود. ماموریتی که هزینه آن بین 6 تا 8 میلیارد دلار برآورد می شود و در طی آن قرار است نمونه هایی از خاک مریخ جمع آوری و به زمین بازگردانده شود. مقامات ناسا اعلام کرده اند،  این ماموریت که پیش از این زمان آن برای حدود سال 2010 تخمین زده می شد زودتر از سال 2020 صورت نخواهد گرفت و بدین ترتیب ماموریت رویایی سفر انسان به مریخ بسیار دورتر از زمان خوش بینانه پیشین – سال 2050 – صورت خواهد گرفت.    

منبع: سايت تبيان

چهارشنبه 1387/09/27 توسط |

عجيب تر از علم

راز ستاره بیت اللحم

یكی از وقایعی كه به اعتقاد مسیحیان همزمان با تولد حضرت عیسی علیه السلام رخ داده است، درخشش ستاره ای بوده در آسمان بر فراز «سرزمین مقدس» که خبر از تولد مسیح داده است، به روایت انجیل متی درخشش این ستاره یا ستاره بیت اللحم را مغان ایرانی یا «مردان فرزانه ای» از شرق دیدند و آن را دنبال كردند تا عیسای نوزاد را در بیت اللحم یافتند.

ستاره بیت اللحم دو هزار سال پس از این روایت همچنان جذابیت خودش را حفظ كرده است. برای مسیحیان این ماجرا صرفاً بیانگر وقایع معجزه آسای همزمان با تولد مسیح است و نیاز به هیچ توضیحی ندارد. اما در طول قرون علمای الهیات، مورخان و منجمان سعی كرده اند میان جزئیات توصیف این قضیه در انجیل و حقایق تاریخی و علمی ارتباط برقرار كنند. یكی از چیز هایی كه همه در آن متفق القولند، این است كه اگر درخشش ستاره بیت اللحم باعث آمدن آن فرزانگان برای دیدن مسیح شده باشد، این واقعه نه در ۲۵ دسامبر ۲۰۰۵ سال پیش، بلكه ۲۰۱۰ سال پیش اتفاق افتاده است.

زمان تولد مسیح توسط كشیش مسیحی «دنیوزیوس اكسیگووس» در سال ۵۲۵ پس از میلاد (A.D.) تعیین شد اما با توجه به خطاهای او در تعیین تاریخ وقایع و سایر شواهد زمان واقعی تولد مسیح باید بین  سال سوم  پیش از میلاد  (B.C.) تا اول پس از میلاد باشد.

نظریات:

در چهارصد سال گذشته نظریات متفاوتی درباره ماهیت ستاره بیت اللحم ابراز شده است.در ابتدای قرن چهاردهم میلادی هنرمند فلورانسی «جیوتو» در نقاشی هایش ستاره بیت اللحم را مانند «ستاره ای دنباله دار»- در واقع به شكل مشهورترین ستاره دنباله دار موجود یعنی هالی- تصویر كرده است. اما محاسبه نشان می دهد كه با توجه به دوره تناوب ظهور هالی، این ستاره دنباله دار در آن حدود زمانی در تابستان سال ۱۲ پیش از میلاد در آ سمان ظاهر شده كه هفت سال زودتر از زمانی است كه براساس روایت انجیل زمان تولد عیسی است.

 

یک نظر دیگر این است که، این ستاره شاید یک سوپرنوا (ابرنواختر) بوده است. ابرنواخترها در هنگام مرگ یك ستاره غول (انفجار غول سرخ) به وجود می آیند و با ظهور درخشش شدیدی در آسمان همراهند. پیشنهاد درخشش یك ابرنواختر در هنگام تولد عیسی سابقه قدیمی دارد و برای اولین بار ۴۰۰ سال پیش، یوهانس كپلر، منجم آلمانی آن را بیان كرد. ابرنواختر هم ردی از وجود خود را به صورت گازهای در حال گسترش و یك منبع انرژی رادیویی به جای می گذارد. تا به حال شاهدی نجومی از باقی مانده یك ابرنواختر مربوط به دو هزار سال پیش به دست نیامده است. همچنین در اسناد منجمان چینی و سایر منجمان در آسیا در آن زمان در این مورد چیزی وجود ندارد.

نظریه جدید:

ولی اخیراً منجمی به نام دیوید رنکه David Reneke، معتقد است که جواب را یافته است. دیوید می گوید: اگر با استفاده از نرم افزارهای قدرتمند و معروف نجومی، موقعیت آسمان را در 12 آگوست سال سوم پیش از میلاد بنگریم، می بینیم که سیارات زهره و مشتری در افق شرقی پیش از طلوع خورشید بسیار به هم نزدیک اند. ولی همچنان به صورت دو ستاره ی پرنور دیده می شوند.

ولی اگر 10 ماه دیگر هم صبر کنیم یعنی در 17 ژوئن سال دوم پیش از میلاد، این دو ستاره آنقدر به هم نزدیک می شوند که دیگر به شکل «یک ستاره» ی بسیار پرنور به نظر می رسند! این «ستاره ی پرنور»، شاید همان ستاره ای باشد که مغان ایرانی بعد از دیدن آن به سمت محل تولد عیسی مسیح راهنمایی شدند!

طالع بینی درست است؟

ولی آیا این به این معنی است که طالع بینی واقعا حقیقت دارد؟! شاید بهتر باشد این را تنها یک هم زمانی جالب بین زمان تولد یک پیامبر اولوالعزم و یک پدیده ی آسمانی نادر بدانیم. چرا که این پدیده در سال 1043 میلادی و هم چنین 1818 میلادی نیز بوقوع پیوست، در حالی که این سالها نشان دهنده ی هیچ زمان خاصی نیست.

 

به این ترتیب آیا راز ستاره بیت اللحم حل شده است؟ درست است كه توصیفات بالا هیچ گاه به قطعیت ایمان حقیقی نمی رسد، اما ظاهراً «مقارنه ی مشتری و زهره» متقاعد كننده ترین توضیح به وجود علمی برای واقعه ای است كه پس از دو هزار سال هنوز به بسیاری در سراسر جهان شادی می بخشد.

 

ترجمه و تدوین:

ا.م.گمینی

منبع : سايت تبيان

چهارشنبه 1387/09/27 توسط |

آشنايي با مهندسي هوا فضا

مهندسي هوا فضا” چيست؟

هوا فضا چيست؟ كار يك مهندس هوافضا چيست؟ يك مهندس هوا فضا در پايان دوره كارشناسي چه توانايي‌هايي دارد؟ هدف از تربيت يك كارشناس هوافضا چيست؟ گرايشها و شاخه‌هاي رشته دانشگاهي مهندسي هوافضا در دوره كارشناسي ارشد چيست؟

رشته هوا فضا يكي از رشته‌هاي گروه فني مهندسي است.با توجه به رشد سريع و ناگهاني اين علم در دهه‌هاي اخير هم‌اكنون اين رشته جزو رشته‌هاي استراتژيك علوم به حساب مي‌آيد.ولي با اين وجود اين رشته در ايران از قدمت زيادي برخوردار نيست.

رشته مهندسي هوا فضا براي اولين بار در سال ‌١٣٦٦ وارد ايران شد و اولين دوره كارشناسي اين رشته را دانشگاه پلي‌تكنيك(اميركبير) راه اندازي كرد.هم اكنون اين رشته در ‌٥ دانشگاه صنعتي شريف ، اميركبير ، امام حسين (ع) ، شهيد ستاري و آزاد شعبه علوم و تحقيقات تدريس مي‌شود .

همچون اكثر ديگر رشته‌هاي مهندسي طول متوسط دوره تحصيلي براي دوره كارشناسي ‌٤ سال است . و همچون بسياري از رشته هاي مهندسي دروس اين مجموعه شامل دروس عمومي ، پايه ، اصلي ، تخصصي ، كارگاهي و كارآموزي است و زمينه‌هايي چون آيروديناميك ، سازه هوايي ، مكانيك پرواز و جلوبرنده‌ها دروس تخصصي اين رشته را شامل مي‌شوند .

بايد توجه داشت كه صنايع هوافضا در دنيا يكي از پيشروترين زمينه‌هاي تحقيقاتي است و همواره موجبات ترقي و جهش در ساير رشته‌هاي علوم و مهندسي را فراهم ساخته و در اين راستا بودجه‌هاي عظيم نظامي و غيرنظامي را به خود اختصاص داده است ، موضوعاتي از قبيل طراحي و ساخت هليكوپتر ، هواپيماي بدون سرنشين ، بدون موتور ، عمود پرواز و يا جنگنده از يك طرف و ساخت پايگاههاي فضايي ، مسافرت به كرات ديگر و از طرف ديگر جامعيت و حساسيت اين رشته را بيش از پيش روشن مي‌سازد .

به طور كلي ميتوان گفت هدف از تحصيل در اين رشته آشنايي با شرايط اجسام پرنده و يا اجسام داراي شرايط جسم پرنده و بررسي و تحليل اين شرايط است .

دكتر كامران رييسي استاد رشته مهندسي هوافضاي دانشگاه صنعتي اميركبير در معرفي اين رشته مي‌گويد: مهندسي هوافضا مجموعه‌اي از علوم و توانايي‌هاي علمي و عملي در زمينه تحليل ، طراحي و ساخت وسايل پرنده‌ نظير هواپيماها ، چرخ‌بال‌ها ، گلايدرها ، موشك‌ها و ماهواره‌ها است.

يكي از دانشجويان كارشناسي ارشد اين رشته نيز مهندسي هوا فضا را علمي استراتژيك مي‌داند كه در آن از همه علوم از جمله متالوژي ، كامپيوتر و الكترونيك استفاده مي‌شود و هدف آن تربيت كارشناساني است كه كادر مورد نياز محاسبات ، طراحي ، تحقيقات و ساخت صنايع مختلف هواپيمايي ، چرخ‌بال‌سازي و موشكي را تامين سازند. به همين دليل دانشجويان اين رشته موظف هستند كه در طي تحصيل ‌٣ واحد پروژه بگيرند و در تابستان نيز در دفاتر مهندسي صنايع مربوط كارآموزي بكنند .

دروس تخصصي رشته مهندسي هوافضا بر چهار پايه كلي استوارند اين چهار ركن اصلي عبارتند از : آيروديناميك ، جلوبرنده ها ، مكانيك پرواز و سازه‌هاي هوافضايي .

به عنوان توضيح ميتوان به اين نكات اشاره كرد كه :

آيروديناميك به مطالعه و بررسي جريان هوا ، محاسبه نيروها و گشتاورهاي ناشي از آن بر روي جسم پرنده مي‌پردازد و مهندس هوا فضا با فراگيري اين علم به تحليل جريان‌هاي پيچيده در اطراف اجسام پرنده پرداخته و با به دست آوردن نيروهاي آئروديناميكي امكان بررسي پايداري و طراحي سازه را فراهم مي‌كند .

جلوبرنده‌ها به مطالعه و بررسي سيستم‌هاي جلوبرنده اعم از موتورهاي پيستوني ، توربيني ، راكت‌ها و نحوه توليد نيروي رانش در آنها مي‌پردازد .

مكانيك پرواز به مطالعه و بررسي رفتار و حركات جسم پرنده با استفاده از اطلاعات آئروديناميكي ، هندسي و وزني مي‌پردازد و در واقع علم مكانيك پرواز از عملكرد ( performance ) تشكيل مي‌شود و عملكرد به بررسي برد ، مسافت نشست و برخاست ، مداومت پروازي در سرعت‌هاي مختلف و پايداري و كنترل وسايل پرنده مي‌پردازد .

سازه‌هاي هوافضايي به مطالعه و بررسي سازه‌هاي هواپيما و ديگر وسايل پرنده مي‌پردازد و هدف آن طراحي سازه‌هايي است كه علاوه بر استحكام كافي در برابر بارهاي آئروديناميكي و ساير بارهاي استاتيكي وارد بر وسايل پرنده ، حداقل وزن ممكن را نيز داشته باشند .

قابل ذكر است كه اين رشته در مقطع كارشناسي ارشد ( در ايران ) داراي همين گرايشها ميباشد و هم اكنون قابليت ادامه تحصيل در رشته هوا فضا در داخل كشور تا مقطع دكترا ميسر ميباشد .

رشته هوافضا قرابت زيادي با تمامي گرايشهاي مهندسي مكانيك دارد به اين جهت داراي تعدادي واحد مشترك با گرايشهاي مهندسي مكانيك مثل جامدات و سيالات ميباشد .

و اما در مورد دورنماي شغلي و آينده كاري فارق التحصيلان رشته مهندسي هوا فضا :

در اين زمينه دكتر رييسي اشاره مي‌كند كه:

همان‌طور كه پيش از اين گفتيم هدف اصلي صنعت هوافضا طراحي و ساخت وسايل پرنده است ، در نتيجه فارغ‌التحصيلان مهندسي هوافضا مي‌توانند در صنايع و موسسات تحقيقاتي هواپيمايي ، موشكي و ماهواره فعاليت بكنند و همچنين در كليه موسسات و سازمانهايي كه به نحوي از وسايل پرنده استفاده مي‌كنند ، به عنوان كارشناس تحقيق در عمليات و تعمير و نگهداري خدمت كنند. اما علاوه بر اشتغال در مراكز فوق يك مهندس هوافضا با تسلط بر علوم آئروديناميك ، طراحي سازه و روشهاي طراحي توربو ماشين‌ها توانايي‌ كار در شاخه‌هاي متعددي از مهندسي و پروژه‌هاي خارج از حيطه صنايع هوافضايي را نيز دارد.

كاربرد زمينه‌هاي مطالعاتي يك مهندس هوافضا تنها به طراحي هواپيما و وسايل پرنده محدود نمي‌شود. براي مثال آئروديناميك خودروها از برخي جهات شباهت زيادي به آئروديناميك هواپيما دارد و امروزه در اغلب صنايع خودروسازي با استفاده از تونل باد و علم آئروديناميك ، خودروهاي كم مصرفتري مي‌سازند. فرايند سيستم‌هاي كنترل صنعتي نيز با فرايندهاي طراحي كنترل در وسايل پرنده بر يك مبنا است و همچنين سازه اتومبيل و كشتي مشتركات زيادي با سازه يك هواپيما دارد و بالاخره توربين‌هاي گاز يك نيروگاه يا ايستگاه پمپ گاز همانند يك موتور جت تحليل و طراحي مي‌گردند. در نتيجه يك مهندس هوافضا علاوه بر شركت‌هاي هوايي در نيروگاهها ، صنايع نفت و گاز و صنايع خودروسازي فرصتهاي شغلي خوبي دارد.

و اما در مورد مشكلات و دشواري‌هاي شغلي فارغ‌التحصيلان اين رشته نيز ميتوان به اين نكات اشاره كرد كه : مهمترين مشكل اين رشته جديد بودن آن است و اين كه هنوز براي آن برنامه‌ريزي‌هاي لازم به صورت كلان تدوين نشده است و در نتيجه پراكنده‌كاري در اين رشته زياد است و در كل جذب نيروي انساني از كانال صحيحي انجام نمي‌گيرد وگرنه عمدتا فارغ‌التحصيلان اين رشته از نظر بازاركار مشكلي ندارند.

رشته مهندسي هوافضا نيازمند سرمايه‌گذاري كلان است و بيش از ساير صنايع از وضعيت اقتصادي كشور تاثير مي‌پذيرد يعني اگر رشد اقتصادي خوبي داشته باشيم سرمايه‌گذاري در اين بخش بيشتر مي‌باشد و البته عكس اين قضيه نيز صادق است.

فارغ‌التحصيلان كادر مورد نياز محاسبات ، طراحي، تحقيقات و ساخت صنايع مختلف هواپيمايي، هليكوپترسازي، موشكي و صنايع ديگر را تامين مي‌كنند.

و اما هوافضا در بخش خصوصي چه جايگاهي دارد ؟

در سال ‌٧٠ وزارت صنايع لايحه‌اي به مجلس داد كه بر اساس آن بخش خصوصي مي‌توانست در كشور فعاليت‌هايي در زمينه هوافضا انجام بدهد . از سال ‌٧٢ نيز به صورت رسمي مجموعه‌اي در وزارت صنايع متولي اين كار شد و به صورت هدايت‌كننده شركت‌ها و مجموعه‌هاي بخش خصوصي فعاليت خود را آغاز كرد كه حاصل اين كار ، توليداتي مثل ساخت هواپيماي گلايدر در بخش خصوصي بود كه طراحي آن توسط فارغ‌التحصيلان همين رشته انجام شد و در حال حاضر نيز ‌١٠ فروند از اين هواپيما توليد شده و با اخذ مجوزهاي بين‌المللي در باشگاههاي سازمان هواپيمايي كشوري شروع به فعاليت كرده است. همچنين مي‌توان به پروژه طراحي و ساخت هواپيماي سبك موتوردار اشاره كرد كه با موفقيت انجام شده و پروازهاي آزمايشي را نيز انجام داده است و بالاخره پروژه هواپيماي سم‌پاش از پروژه‌هايي است كه به تازگي در بخش خصوصي صنايع كشور مطرح شده است .

در حال حاضر در كشور ما به ساخت هواپيما به دليل عدم سرمايه‌گذاري توجه زيادي نمي‌شود اما فارغ‌التحصيلان اين رشته مي‌توانند در فرودگاهها در قسمت تعمير و نگهداري هوايي و همچنين در صنايع دفاع روي طراحي موشك و جنگ‌افزارها فعاليت بكنند. علاوه بر اينها مي‌توانند روي آئروديناميك خودروها، سازه‌هاي خودروسازي و توليد توربين‌هاي بخار براي توليد برق كار بكنند. فارغ‌التحصيلان اين رشته مي‌توانند در شركت‌هاي خصوصي، هواپيماهاي كوچك دو نفره و يا چهارنفره‌اي را كه در دست ساخت است با استانداردهاي بين‌المللي تطابق داده و براي هواپيما گواهي پرواز يا توليد بگيرند.

منبع : سایت ایران کنکور

شنبه 1387/09/23 توسط |

بر خورد هاي فرا زميني

سنگ شگفت انگيزي که در پرو فرو افتاد

حدودا ظهر بود و آفتاب سوزان حاره اي بر دشت هاي سخت و ناهموار پرو مي تابيد. سکنه مناطق کارانکاس و دساگوئادرو به کار روزانه خود مشغول بودند که ناگهان متوجه نور درخشاني در آسمان شدند که به روشني خورشيد بود و از شمال شرقي آسمان به سوي سرحدات ساحلي پيش مي رفت. چند ثانيه بعد صداي مهيبي در سرتاسر دشت طنين انداز شد و زمين به لرزه درآمد.

اهالي روستا به سرعت خود را به سر صحنه برخورد رساندند و در کمال حيرت با گودالي بس عظيم که در خاک سرخ و صخره اي آن منطقه پديدار شده بود مواجه شدند؛ گودالي به عمق حدودا 2 متر و و عرض 13 متر. آبي که به درون گودل سرازير شده بود مي جوشيد و بخار مي شد و بوي بسيار بدي نيز از آن به مشام مي رسيد. در طي چند روز بعد از اين واقعه، ده ها نفر از کسانيکه به صحنه حادثه رفته و آن را مشاهده کرده بودند بيمار شدند و همين امر باعث شد تا خبر اين واقعه به سرعت در سراسر جهان بپيچد.

براي زمين شناسان، ستاره شناسان و ديگر افرادي که به طور تخصصي بر روي برخورد اجرام فرازميني کار مي کنند، اين اصابت که در 15 سپتامبر 2007 به وقوع پيوست و منجر به ايجاد دهانه برخوردي شد واقعه اي بود که ممکن بود تنها يک بار در زندگي آنان اتفاق بيفتد. اما اين داستان و مسائل پيرامون آن از ابتدا گيچ کننده و باور نکردني مي نمود. گزارش هاي اوليه از صحنه واقعه متناقض بود و برخي از موارد با عقل جور در نمي آمد: مواردي از قبيل آب جوشان و بيماري اسرارآميز، بيشتر به مواد مرتبط با يوفو شباهت داشت تا يک برخورد حقيقي. واکنش اوليه اغلب پژوهشگران در رابطه با اين مسئله توام با شک و ترديد بود. اما در طول چند ماه بعد از برخورد، به واسطه افزايش شواهد دال بر وقوع يک برخورد شهاب سنگي، آرام آرام اين شک و ترديد ها جاي خود را به پذيرش داد. اين مرحله دقيقاً همان جايي بود که اسرار را بيشتر و عميق تر مي کرد. در ماه دسامبر "پيتر شولتز" از دانشگاه براون واقع در رود آيلند که يکي از متخصصان برخوردهاي شهاب سنگي است، به همراه تعداد ديگري از زمين شناسان از محل برخورد بازديد کردند. آنان نتيجه گرفتند که اندازه و ترکيب  اين شهاب سنگ، بنيان مدل هاي پذيرفته شده کنوني را به لرزه در مي آورد. شولتز برآورد خود را از بررسي اين واقعه اين چنين بازگو مي کند: "برخورد کارانکاس نبايد اتفاق مي افتاد."

اين واقعه و تبعات آن، لزوم نگاه دوباره به اين مسئله را نمايان ساخت که کدام نوع از اجرام مي توانند تهديدي براي سطح زمين باشند؟ دو سال پيش، دستوري توسط کنکره آمريکا صادر شد که مبني بر آن سازمان فضايي ايالات متحده (ناسا) موظف به آغاز تحقيقي براي تعيين تمامي اجرام نزديک به زمين شد که بيش از 140 متر قطر دارند. در اين حکم، قطر اجرامي که بايد مورد بررسي قرار گيرند نسبت به گذشته که قطر بيش از يک کيلومتر را شامل مي شد، بسيار کاهش يافت. پيش از اين تصور مي شد که اين اجرام نمي توانند برخورد شديدي را در زمين ايجاد کنند، اما از آن زمان تا به امروز به طور مداوم بر اهميت اين پرسش که پيش تر مطرح شد، افزوده شده است. پژوهشگران تا کنون موفق به يافتن صدها جرم با قطرهاي مختلف شده اند که برخي از آنها تنها چند متر قطر دارند و به طور قطع در سال هاي پيش رو نيز ده ها هزار جرم ديگر از اين دست را خواهند يافت.

دهانه هاي برخوردي بر روي زمين بسيار نادرند. زمين برخلاف ماه، مريخ و عطارد که سطوحي آبله رو دارند، تنها 190 اثر برخوردي تائيد شده را بر سطح خود دارد که البته بسياري از آنها بزرگ و بسيار قديمي اند. دليل اين امر نيز حرکت صفحات زمين و فرسايش است که باعث از بين رفتن آثار مربوط به دهانه هاي برخوردي شده است، و در ضمن، اين که عمده سطح زمين را آب فراگرفته است.

علاوه بر اين نبايد نقش اساسي جو متراکم زمين را در اين ميان ناديده گرفت. در حالي که هر روز و به طور متناوب زمين آماج برخوردهاي اجرام آسماني است، اغلب اين اجرام پيش از آن که به سطح زمين برسند در جو مي سوزند (ميزان اين مواد در روز به حدود 100 تن مي رسد).

در طول تاريخ بشري تعداد انگشت شماري از وقايع وجود دارند که مي توان آنان را در زمره برخوردهاي درون زميني شديد قرار داد (در قسمت بعد آنها را ذکر خواهيم کرد).

اگر بخواهيم به طور کلي در رابطه با شهاب سنگ هايي که به زمين برخورد کرده اند سخن بگوييم، مي توانيم آنان را به دو گروه عمده "کوندريتي" (که صخره اي و رگه رگه هستند) و "فلزي" تقسيم کنيم. هر يک از اين دو نوع در هنگام برخورد با زمين امضاي خود را پاي دهانه اي که ماحصل سفر سخت و طولاني آنها بوده است مي گذارند. تاکنون هيچ مورد تاييد شده اي از برخورد شهاب سنگ هاي کوندريتي با زمين گزار نشده است، که توانسته باشد دهانه نيز ايجاد کند. دليل اين امر نيز احتمالا آن است که اين اجرام شکننده تر از آن هستند که مقدار قابل توجهي از آنها به سطح زمين برسد تا امکان ايجاد دهانه اي برخوردي را پيدا کند. تصور بر اين است که تمامي دهانه هاي شناخته شده، توسط شهاب سنگ هايي تشکيل شده اند که حاوي نيکل و آهن بوده اند. اين اجرام نسبت به نوع ديگر نادرترند، اما پايداري شان بيشتر است.

با اين اوصاف مي توان فهميد که چرا برخورد واقع شده در پرو تا اين حد موجب حيرت شده است. دليل اين امر آن است که شهاب سنگ فرو افتاده در پرو از نوع کوندريتي عادي بود ه است. فراتر از اين، هنگامي که در مي يابيم که پژوهشگران اندازه اين شهاب سنگ را بين 5/0 تا 2 متر تخمين زده اند، تعجب ما دوچندان خواهد شد.

بر اساس مدل هاي برخوردي مرسوم، چنين جرمي بسيار کوچک تر از آن است که بتواند "جو زمين را پشت سر بگذارد.

 شولتز مي گويد: " اين شهاب سنگي شکننده بايد در هنگام ورود به جو زمين تکه تکه مي شد." در آن صورت زمين اطراف محل سقوط با تکه هاي سنگي تيرباران مي شد، اما هيچ بخشي از آن قدرت ايجاد حفره در زمين، حتي خيلي کوچک تر از دهانه اي 13 متري (که در اين برخورد ايجاد شده است) را نمي داشت. وي در ادامه مي افزايد: "اکنون زمان آن فرا رسيده است که ما مدل هاي موجود در رابطه با ورود اجرام شکننده به جو زمين را مورد بازنگري قرار دهيم. "به جز گروه شولتز زمين شناساني از پرو، بوليوي، اوروگوئه و کانادا نيز منطقه برخورد را مستقيماً مورد بررسي قرار داده اند و چندين کيلوگرم از شهاب سنگ پخش شده را جمع آوري کرده اند. (حتي چند تکه از اين شهاب سنگ در پايگاه فروش اينترنتي e-bay به معرض فروش گذاشته شده است!) اين برخورد تا به امروز بيش از آن که پاسخي براي سوالات بي جواب باشد، خود تبيدل به منبعي براي طرح سوالات تازه شده است. در ميان انبوهي از سوالات، آنچه بيش از همه ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده است، آن است که اين شهاب سنگ چطور توانسته از جو زمين عبور کند. شولتز اين طور مي پندارد که احتمالا يک جرم شکننده در طي عبور از جو، شکل خود را طوري تغيير مي دهد که بتواند تاثير اصطکاک جو زمين بر روي خود را کاهش دهد.

اين معما مي تواند مفاهيمي اساسي در خود داشته باشد. "کلارک چپمن" از موسسه تحقيقاتي ساوث وست واقع در بولدر، ايالت کلرادو، که متخصص در زمينه برخوردهاي شهاب سنگي و دنباله داري است، مي گويد: "فرض کنيد جرمي کشف شده است که در 10 سال آينده به زمين خواهد رسيد. تفسير مرسوم آن است که هر جرمي که کمتر از 50 متر قطر داشته باشد، بي خطر است. حال اگر اخترشناسان پيش بيني کنند که يک جرم 20 متري به زمين برخورد خواهد کرد، آيا در آن صورت شما مردم را تنها به پناه گرفتن در خانه هاي خود فرا مي خوانيد يا اين که منطقه اي به وسعت 100 کيلومتر را از سکنه تخليه مي کنيد؟"

چپمن مي گويد که اين جرم 20 متري به طور متوسط هر يکصد سال يکبار از راه مي رسد، و حال اين سوال مطرح مي شود که: "آستانه امنيت کجا است؟"

دهانه برخوردي پرو نشان مي دهد که پاسخ به اين سوال از هميشه نامعلوم تر است. اما بررسي اين برخورد مي تواند ما را در مسير تعيين عوامل تعيين کننده در رابطه با برخورد ياري رساند.

برخورد واقع شده در پرو مي تواند در نهايت بصيرت عميقي را در رابطه با برخوردهاي فرازمين به ما بدهد.

 با تجميع گزارش هاي محلي، ممکن است بتوانيم راستا و زاويه ورود جرم را معين کنيم و حتي ممکن است بتوانيم منطقه اي در فضا را که منشأ اين جرم بوده است، تعيين کنيم. در همين راستا، گروهي که در دسامبر سال 20-07 بر روي محل برخورد کار مي کرد، با شاهدان عيني مصاحبه کرده است.

دانشمندان علوم سياره اي اکنون مي توانند اميدوار باشند که پس از دهه ها استفاده از شبيه سازي هاي رايانه اي، آزمون هاي آزمايشگاهي و تحليل ساختارهاي بزرگ تر برخوردي، بتوانند رابطه ما بين دهان ها و اجرامي را که آنها را به وجود آورده اند، تعيين کنند. مورد اتفاق افتاده در پرو، تخمين بهتري را در رابطه با اندازه و نوع اجرامي که مي توانند از "جو زمين عبور کنند و به سطح برخورد کنند در اختيار ما قرار مي دهد.  "بني پايزر" از دانشگاه جان مورز ليورپول واقع در کشور انگلستان، که يک انسان شناس است و تخصص وي بر روي نتايج و تاثيرات فجايع طبيعي است، مي گويد: "اين يافته مي وتواند در حکم يک چوپ ذرع [معيار] عمل کند."

در حال حاضر، تمرکز بررسي ها بر اين مدار است که آيا برخوردهاي ديگري از اين دست به وقوع پيوسته است يا خير. شولتز مي گويد: "ممکن است دهانه هاي مشابهي در مقياس دهانه برخوردي کارانکاس وجود داشته باشد. مشکل اينجا است که شهاب هاي سنگي در هنگام برخورد خاکستر مي شوند و همين مسئله، تشخيص آنها را با مشکل مواجه مي کنند. و عبور از اين مانع، ذکاوت ما را مي طلبد."

منبع: سایت تبیان

شنبه 1387/09/23 توسط |