محققان با استفاده از آهن ربای در حال چرخش روش جدید برای پاکسازی زباله‌های در حال چرخش فضایی ابداع کردند.

به گزارش پایگاه اینترنتی ساینس دیلی، بیش از ۲۷ هزار تکه زباله فضایی بزرگ تر از اندازه یک توپ بازی سافت‌بال وجود دارد که در حال حاضر به دور زمین می‌چرخند و با سرعت ۱۷ هزار و ۵۰۰ مایل در ساعت (۲۸ هزار و ۱۶۳ کیلومتر بر ساعت)  حرکت می‌کنند؛ این سرعت به اندازه‌ای زیاد است که یک تکه کوچک این زباله ها می تواند به ماهواره یا فضاپیما آسیب برساند.

در نتیجه اگر سازمان های فضایی بخواهند موشک یا ماهواره‌های بیشتری را به مدار پرتاب کنند، پاکسازی این زباله‌های فضایی یک کار مهم خواهد بود.

جیک جی. ابوت استاد مهندسی مکانیک از دانشگاه «یوتا» در آمریکا که سرپرستی محققان این مطالعه را بر عهده دارد، روشی را برای دستکاری زباله های فضایی در حال گردش با استفاده از آهنرباهای در حال چرخش ابداع کرد.

با استفاده از این فناوری، ربات‌ها می‌توانند روزی به آرامی این ضایعات را به یک مدار در حال فرسایس حرکت دهند یا بدون اینکه واقعاً به آن دست بزنند، آنها را به اعماق فضا برانند. همچنین ربات ها با استفاده از این فناوری می‌توانند اجسام ناکارآمد را تعمیر کنند تا عمرشان را افزایش دهند.

این تحقیق در مقاله ای تحت عنوان «دستکاری مغناطیسی ماهرانه اجسام غیر مغناطیسی رسانا»  که در این ماه در مجله علمی نیچر Nature منتشر شده است، به تفصیل آمده است. این فناوری شامل حرکت اجسام فلزی و غیر مغناطیسی در فضا با آهنرباهای در حال چرخش است.  

ابوت استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه یوتا تاکید کرد: هنگامی که زباله‌های فلزی در معرض یک میدان مغناطیسی متغیر قرار می‌گیرند، الکترون‌ها در حلقه‌های دایره‌ای در داخل فلز به گردش در می‌آیند، مانند زمانی که فنجان قهوه خود را می‌چرخانید که باعث می شود قهوه درونش به اطراف بچرخد.

وی افزود: این فرایند، تکه زباله را به یک آهنربای الکتریکی تبدیل می‌کند که گشتاور و نیرو ایجاد می‌کند و به شما امکان می‌دهد که بدون چنگ زدن فیزیکی، آنها را کنترل کنید.

در حالی که ایده استفاده از این نوع جریان های مغناطیسی برای دستکاری اجسام در فضا جدید نیست، اما  روشی که ابوت و همکارانش ابداع کردند، این است که استفاده از چندین منبع میدان مغناطیسی به صورت هماهنگ به آنها اجازه می دهد تا اجسام را در ۶ درجه حرکت از جمله چرخش آنها حرکت دهند. این در حالی است که تا پیش از این تنها یک درجه حرکت مانند هل دادن آنها شناخته شده بود.

محققان با استفاده از این دانش جدید، برای مثال می‌توانند از چرخش وحشیانه یک ماهواره آسیب‌دیده جلوگیری کنند تا آن را تعمیر کنند، موردی که قبلاً امکان‌پذیر نبود. این روش همچنین به محققان اجازه می دهد تا اجسامی را که به ویژه شکننده هستند، دستکاری کنند.

این در حالی است که یک بازوی ربات می تواند به یک جسم آسیب برساند زیرا پنجه آن به یک قسمت از آن نیرو وارد می کند، اما این آهنرباها نیروی ملایم تری را به کل جسم وارد می کنند تا به هیچ بخشی آسیب نرسد.

به گفته استاد دانشگاه یوتا این فرایند تازه کشف‌شده را می‌توان با یک آهنربای چرخان بر روی یک بازوی رباتیک، یک آهنربای ثابت که میدان‌های مغناطیسی در حال چرخش ایجاد می‌کند، یا یک آهنربای الکتریکی فوق‌رسانا در حال چرخش مانند آنچه در اسکنرهای ام آر آی MRI استفاده می‌شود، مورد استفاده قرار داد.

ابوت معتقد است که این اصل دستکاری اجسام فلزی غیر مغناطیسی با آهنربا می تواند کاربردهایی فراتر از پاکسازی زباله های فضایی داشته باشد.