up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله سنسورهاي فضايي PDF
QR code - سنسورهاي فضايي

سنسورهاي فضايي

سنسورهاي فضايي آشکارساز سنگهاي آسماني

در سالهاي اوليه عصر فضا بيشترين دل مشغولي طراحان سفينه هاي فضايي خطرات ناشي از برخورد با شهاب سنگهاي ريز و درشتي بود كه از نظر آنها تمام اطراف زمين را احاطه كرده بود. از اين رو اولين مدارگرد تاريخ بشريت كه اسپوتنيك ۱ ناميده مي شد و توسط اتحاد جماهير شوروي در چهارم اكتبر ۱۹۵۷ در مدار قرار گرفت، در حقيقت كپسول آب بندي شده اي بود كه با فشار مشخصي از گاز پر شده بود. سنسور فشاري نيز در اين ماهواره كوچك تعبيه شده بود و همواره ميزان فشار داخل محفظه را به زمين ارسال مي كرد. در صورت برخورد اسپوتنيك با يك سنگ آسماني و سوراخ شدن محفظه، فشار داخلي افت مي كرد و دانشمندان از روي نرخ كاهش فشار متوجه بزرگي برخورد مي شدند. اين امر تا آخرين روزي كه باطريهاي اسپوتنيك انرژي لازم براي ارسال اطلاعات به زمين را تأمين مي كردند، اتفاق نيفتاد (اسپوتنيك فاقد صفحات خورشيدي براي تأمين انرژي برق بود).اين تجربه هرچند باعث دلگرمي دانشمندان شد اما بررسي موضوع همچنان ادامه يافت.
سيستم به كار رفته در اسپوتنيك ۱، سيستمي كارآمد نبود و بعد از اولين يا در بهترين حالت دومين برخورد قابليت خود را به دليل نشت گاز به بيرون و تخليه محفظه از دست مي داد از اين رو دانشمندان اتحاد جماهير شوروي سخت به تكاپو افتادند تا ابزاري كارآمد براي اين منظور طراحي نمايند.
آشكارساز صوتي ريزسنگ آسماني كه ترجمه Acoustic Micrometeorite Detectors مي باشد توسط تي.اِن.نازارووا براي نصب روي اسپوتنيك ۳ طراحي و ساخته شد و از آن به بعد يكي از سنسورهاي هميشگي ماهواره ها و سفاين فضايي اتحاد جماهير شوروي بود. اين سنسور در واقع ميكروفن بسيار حساسي بود كه صداي برخورد را به سيگنالهاي صوتي تبديل مي كرد.
آشكارسازهاي اوليه از يك صفحه فلزي (۱) كه بر روي فنرهاي تخت (۳) سوار شده بود تشكيل مي شد. يك كريستال پيزوالكتريك (۲) كه از فسفات آمونيوم ساخته شده بود به سطح زيرين صفحه فلزي چسبانده شده بود تا قادر به تشخيص صداي برخورد غبار با صفحه باشد. بعضي از اين سنسورها از نظر صوتي كاملاً عايق بودند و پاره اي ديگر فاقد عايق صوتي بودند. آنهايي كه فاقد عايق صوتي بودند اين قابليت را داشتند كه صداي برخورد ريزسنگهاي آسماني با خود سفينه مادر نيز تشخيص دهند ولي قابليت سنسورهاي عايق شده به ابعاد صفحه فلزي محدود مي شد.
در عمل ثابت شد در مواقع عادي تعداد برخوردها بسيار اندك و حدود يك برخورد در سطح يك مترمربعي است اما در زمانهايي كه بارشهاي شهابي اتفاق مي افتاد، اين نرخ به شدت افزايش يافته و براي سطح مثال يك متر مربعي تا ۱۰۰۰ برخورد و گاهي بيشتر ثبت شده است. در عمق فضا و براي مأموريتهاي بين سياره اي نيز مكانهايي با تجمع فراوان غبار يافت شده است كه تقريباً همه آنها مدار دنباله دارهايي بوده اند. از كاوشگر فضايي مارس ۱ به بعد اين سنسور پشت صفحات خورشيدي نصب شد و بدين ترتيب وسعت صفحه برخورد به بيش از ۵ ۱ متر مربع افزايش يافت.
روشهاي گوناگون ديگري نيز تا كنون آزموده شده است. از جمله مي توان به مدارگرد ونگارد ۳ آمريكا اشاره كرد كه چهار مدل از آشكارسازهاي سنگهاي آسماني را با خود به همراه داشت. نمونه ميكروفني كه تقريباً مشابه آنچه توضيح داده شد بود. آشكارساز بعدي كه در اين كاوشگر به كار گرفته شد صفحه شيشه اي بود كه با لايه اي از يك ماده كدر نظير رنگ پوشانده شده بود، زير اين صفحه شيشه اي يك سنسور نوري قرار داشت كه بسته به شدت نور سيگنالي الكتريكي توليد مي كرد. با هربار برخورد غبار با اين صفحه بخشي از اين لايه كنده مي شد و نور بيشتري به حسگر نوري مي رسيد. نوع سوم يك فويل آلومينيومي با مقاومت الكتريكي مشخص بود كه با هر برخورد و ايجاد هر سوراخي در آن مقاومت الكتريكي افزايش مي يافت. آشكارسازي نرخ افزايش مقاومت اين فويل نسبت به زمان نشانگر تعداد برخورد و ميزان بزرگي ذرات مي بود. نوع چهارم آشكارسازها مجموعه اي از حباب هاي فلزي كوچك تحت فشار بود كه با هر برخورد و سوراخ شدن آنها افت فشار و نرخ افت ثبت و ارسال مي گرديد.

● فرودهاي فضايي: فضاپيما بايد هنگام نزديک شدن به يک سياره يا قمر از سرعت خود بکاهد، تا از هدف خود عبور نکند. فضا پيما در اين هنگام به دور خود مي چرخد ...

در انتهاي برنامه آپولو مقامات ناسا برنامه آينده فضايي ايالات متحده را بررسي مي کردند. در آن زمان فضانوردان و تجهيزات توسط موشک هاي يکبار مصرف به فضا ا ...

شاتلها در اصل هوا - فضاپيماهايي هستند که وظايف گوناگوني دارند. ولي مهمترين آنها حمل ماهواره‌ها و قرار دادن آنها بر روي مدارهاي خاص زمين است. مقدمه در ...

يک لباس فضايي در حقيقت سفينه فضايي کوچکي است که وسايل محافظت از جان فضانورد، ارتباطات، تغذيه و ساير نيازمنديهاي يک انسان همگي در آن جاسازي شده است. لب ...

وقتي مي پرسند که موجودات فرازميني چه شکلي است، نماهاي هاليوودي متفاوتي در ذهن شکل مي گيرد، از مهاجمان خونخوار گرفته تا کوچولوهاي دوست داشتني چون اي.تي ...

شاتل در لغت به اتوبوسهايي اطلاق مي شود که در يک مسير مشخص رفت و آمد مي نمايند. آن ها اتوبوسهايي هستند که براي حمل انسان،محموله هاي فضايي و بردن ماهوار ...

فناوري نانو ميتواند اثرات قابل توجهي در صنعت نفت داشته باشد، در مطلب زير بعد از اشاره به برخي از اين تأثيرات، تعدادي از کاربردهاي فناوري نانو در صنعت ...

اهميت سنسورها در پروسه هاي صنعتي را مي توان به راحتي با فرض نداشتن حواس پنجگانه در انسان تصوير کرد، آيا اين انسان قادر به برقراي ارتباط با دنياي خارج ...

دانلود نسخه PDF - سنسورهاي فضايي