วัสดุนาโนสามารถช่วยภารกิจอวกาศได้หรือไม่?

วัสดุนาโนสามารถช่วยภารกิจอวกาศได้หรือไม่?

ทำให้ต้นทุนของทุก ๆ กิโลกรัมที่ปล่อยขึ้นสู่วงโคจรใกล้โลกอยู่ที่เกือบ 25,000 เหรียญสหรัฐ ตั้งเป้าให้ไกลออกไปและตัวเลขนั้นเพิ่มขึ้น 10 เท่า ความต้องการด้านเครื่องมือที่จำเป็นจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้นั้นสูงมาก ทั้งเพื่อควบคุมและบำรุงรักษายานอวกาศ เช่นเดียวกับการตรวจสอบสุขภาพของมนุษย์ที่อาจอยู่บน กระดาน. นอกเหนือจากการยังชีพขั้นพื้นฐานของยานและลูกเรือแล้ว 

ยังมีภารกิจ

สำคัญอีกประการหนึ่ง นั่นคือการวัดค่าที่ไม่เคยมีมาก่อนด้วยความแม่นยำและความน่าเชื่อถือ เพื่อให้ผลลัพธ์ที่ได้เพิ่มพูนความรู้ทั้งหมดของมนุษย์ในลักษณะที่สมเหตุสมผลกับต้นทุน ของภารกิจเป็นอันดับแรก ไม่น่าแปลกใจเลยที่ภารกิจในอวกาศยังคงลงทุนในเทคโนโลยีใหม่ ๆ

มองเข้าไปในอวกาศแง่มุมที่น่าตื่นเต้นของการตรวจจับโฟตอนในภารกิจอวกาศคือมุมมองที่ไม่เพียงให้ในอวกาศอันไกลโพ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอดีตอันไกลโพ้นด้วย เนื่องจากโฟตอนจากสุดขั้วของเอกภพต้องใช้เวลายาวนานกว่าจะมาถึงเรา การจับโฟตอนเหล่านี้ต้องใช้ตัวตรวจจับสำหรับความเข้มของโฟตอน

ต่ำที่หายไป สายนาโนที่มีตัวนำยิ่งยวดเป็นตัวเลือกยอดนิยมในการสำรวจที่นี่ เนื่องจากมีความไวต่อโฟตอนมาก ซึ่งทำให้คู่คูเปอร์แตกแยก ด้วยวิธีนี้เส้นลวดนาโนที่มีตัวนำยิ่งยวดสามารถตรวจจับความเข้มได้ต่ำถึงโฟตอนเดียว แม้ว่าอุปกรณ์ตัวนำยิ่งยวดจะมีข้อกำหนดในการระบายความร้อนที่เข้มในเนเธอร์แลนด์ 

อุปสรรค์ของเครื่องตรวจจับโฟตอนตัวนำยิ่งยวดคือความไวจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อพลังงานโฟตอนลดลง ซึ่งจะจำกัดช่วงภายในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทีมที่ ได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้กราฟีนซึ่งสัมผัสกับปลายทั้งสองด้วยวัสดุตัวนำยิ่งยวด อุปกรณ์นี้เป็นรูปแบบหนึ่งของชุมทางโจเซฟสัน 

สามารถรักษากระแสของตัวนำยิ่งยวดได้ เว้นแต่ว่าโฟตอนที่ตกกระทบจะทำให้กราฟีนร้อนขึ้นและทำให้คู่ของคูเปอร์แตก ที่สำคัญอุปกรณ์นี้มีความไวต่อโฟตอนความถี่ต่ำ “ประการแรก กราฟีนสามารถดูดซับแสงได้เกือบทุกความยาวคลื่นในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ประการที่สอง เนื่องจากกราฟีน

เป็นแบบ

สองมิติ จึงสามารถรวมเข้ากับโครงสร้างที่ช่วยเพิ่มการดูดกลืนแสงได้อย่างง่ายดาย” อิงลันด์กล่าวมุมมองของการแผ่รังสีพลังงานต่ำนี้ให้การสังเกตวัตถุที่แผ่วเบาที่สุดในเอกภพปรากฎว่ากราฟีนยังมีประโยชน์ด้วยพลังงานที่สูงขึ้น การแผ่รังสีในช่วง 10-200 นาโนเมตรสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับพายุสุริยะ

และวิธีที่เนบิวล่าขยายตัวได้ แต่เทคโนโลยีปัจจุบันในการตรวจจับในช่วงนี้ ไวโอเล็ตโครมาโตกราฟีและแผ่นไมโครแชนเนล ในสวีเดน ได้ดำเนินการไปแล้วย่อขนาดแพลตฟอร์มสำหรับเครื่องตรวจจับโฟตอนตัวนำยิ่งยวดที่ทำงานที่ 4 Kและเห็นการเปิดตัวบนจรวด  ในปี 2552 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจพลังค์

การตรวจสอบข้อมูลทางชีวภาพและเคมีจากอวกาศ ตลอดจนการตรวจสอบลูกเรือ อาหาร และสิ่งแวดล้อม ต้องใช้สารเคมีและไบโอเซนเซอร์ที่มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา เฉพาะเจาะจง ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและประหยัดพลังงาน เซ็นเซอร์ปัจจุบันจำนวนมากกินไฟสูงและมีข้อกำหนด

ด้านสิ่งแวดล้อมสูง เช่น อุณหภูมิในการทำงานที่ 200 °C ยกตัวอย่างเซ็นเซอร์ฟิล์มบางทินออกไซด์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เป็นผลให้มีการวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากวัสดุนาโนแทน ด้วยอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรที่สูงและความไวของคุณสมบัติต่อการวิเคราะห์ทางเคมีและชีวภาพ

ศักยภาพของท่อนาโนคาร์บอนสำหรับการใช้งานด้านการตรวจจับได้รับความสนใจมาเป็นเวลานาน ท่อนาโนคาร์บอนได้แสดงศักยภาพในการตรวจจับสารต่างๆ รวมทั้งกลูโคส ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของสุขภาพเมตาบอลิซึม ย้อนกลับไปในปี 2013 และเพื่อนร่วมงานสามารถแสดงความไวต่อกลูโคส

ที่ความเข้มข้นต่ำถึง 1 μMโดยการทำงานของท่อนาโนด้วยกรดไพรีนโบโรนิกที่มีประจุลบสูง “ความเข้มข้นต่ำเหล่านี้อยู่ในช่วงที่น้ำตาลกลูโคสพบได้ในน้ำลาย” จอห์นสันกล่าว CNTs ยังสามารถตรวจจับก๊าซที่เป็นอันตรายในชั้นบรรยากาศได้ด้วยอุปกรณ์ง่ายๆ ที่แยกความแตกต่างระหว่างคาร์บอนมอนอกไซด์

เปิดตัว

นาโนเทคโนโลยีเครื่องมือแสดงลักษณะเฉพาะที่สำคัญที่นำโครงสร้างนาโนมาสู่มุมมองแรกคือกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนสำหรับการนำตัวอย่างและกล้องจุลทรรศน์แรงปรมาณูที่พัฒนาขึ้นหลังจากนั้นไม่นานสำหรับการถ่ายภาพตัวอย่างที่ไม่นำไฟฟ้า สามสิบปีของเครื่องมือเหล่านี้

ยังคงเป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่สำคัญ สำหรับการ ระบุลักษณะโครงสร้างนาโนทั้งในและนอกโลกเมื่อยานอวกาศ เปิดตัวในปี 2014 มีระบบวิเคราะห์ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (MIDAS) ซึ่งมีกล้องจุลทรรศน์แรงปรมาณู เมื่อยานโคจรตามหลังดาวหาง ก็สามารถรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของตัวอย่าง

ฝุ่นจากดาวหางได้ด้วยความช่วยเหลือจาก การเปรียบเทียบโครงสร้างกับการคาดการณ์ของแบบจำลองการเพิ่มมวลของดาวเคราะห์ช่วยให้ได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสถานการณ์ที่เป็นไปได้ว่าระบบสุริยะก่อตัวขึ้นได้อย่างไร ทำให้ย้อนเวลากลับไปได้อีกครั้งแม้จะมีค่าใช้จ่ายน้ำหนักบรรทุกที่จำกัด 

ไม่ใช่แค่วัสดุนาโนเท่านั้น แต่อุปกรณ์ระบุลักษณะเฉพาะของพวกเขาได้นำไปใช้ในภารกิจอวกาศแล้ว เมื่อพิจารณาถึงข้อกำหนดของภารกิจอวกาศและสิ่งที่วัสดุนาโนมีให้ ดูเหมือนว่าสมเหตุสมผลที่จะคาดหวังบทบาทของวัสดุนาโนในการจัดเตรียมภารกิจอวกาศเพื่อส่งจรวดขึ้นสู่ท้องฟ้าอย่างแท้จริง

มีพื้นฐานทางวิชาการมาก ฉันคิดว่านั่นเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุด ไครโอเจนิกส์เป็นเทคโนโลยีที่เอื้อประโยชน์ในตอนนี้ แทนที่จะเป็นพื้นที่วิจัย นักวิทยาศาสตร์ยังคงใช้ไครโอเจนิกส์เพราะคุณสามารถดูอะตอมและโมเลกุลได้ง่ายขึ้นหากคุณลดความเร็วลง แต่มันก็กลายเป็นเครื่องมือทางอุตสาหกรรมที่ใช้ในโรงงานและเครื่องสแกน MRI ตลอดจนในเครื่องเร่งอนุภาค

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100