سیاهچاله
عضو جدید
فناوري نانو در هوافضا : مقدمه‌اي بر کاربرد مواد نانويي در هوافضا
حوزه مواد، از مباحث اوليه در اكثر صنايع ميباشد اما در صنايع هوافضا به عنوان شاخص اصلي نيز قابل طرح است. زيرا كاهش وزن همزمان با حفظ يا افزايش خواص مواد باعث برتري يك محصول هوايي مي‌شود چه در بازار تجاري و چه در مباحث دفاعي و نظامي.
نانو مواد با افزايش خواص مواد در آينده تأثير زيادي را بر اين صنعت خواهند گذاشت. شما فرض كنيد بدنه هواپيما با استفاده از نانو مواد ضمن بهبود خواص فيزيكي و شيميايي وزني نصف بدنههاي فعلي داشته باشد. در اين صورت يك جهش در اقتصاد هوايي رخ خواهد داد زيرا مصرف سوخت كم شده و برد به صورت قابل ملاحظهاي افزايش مييابد. در قسمتهاي ديگر هم به همين ترتيب ،موتور هواپيماها با استفاده از نانومواد علاوه بر بازدهي بهتر قدرت پيشرانه بيشتري را هم توليد خواهند كرد. استفاده از نانومواد در پرهتوربينها امكان كار در دماي بالاتري را ميدهد. نانومواد وزن بدنه موتور را كاهش ميدهند. روانكاري توسط روغنهاي نانويي بهتر صورت ميپذيرد. در موشكها و فضاپيماها موادنانويي باعث كاهش وزن قابل توجهي خواهند شد. اين فناوري در آينده موجب بهبود نسبت وزني محمولههاي فضايي به وزن موشك پرتابكننده خواهد شد. بهبود اين نسبت، به 9 برابر مقدار كنوني بسيار قابل توجه خواهد بود يعني ميتوان وزني معادل 3 برابر موشك را به عنوان محموله به فضا پرتاب كرد كه اين به معناي كاهش فوق‌العاده در قيمت تمام شده پرتاب خواهد بود كه باعث رونق بيش از پيش ماهوارهها و سفرهاي فضايي خواهد شد. ضمن اينكه صرفهجويي وزني در خود محمولههاي فضايي كه عموماً ماهوارهها هستند با استفاده از نانومواد تأثير مضاعفي در اين صنعت خواهد داشت. هم اكنون در بسياري از ماموريت‌هاي دوردست از يك موشك پيشران براي رسيدن به مدار مورد نظر استفاده نمي‌شود بلكه از چند موشك و در چند مرحله براي تامين نيروي پيشران استفاده مي‌شود. به اين ترتيب كه موشك مرحله اول پس از اتمام سوخت، جدا شده و موشك مرحله بعدي وظيفه تامين نيروي پيشران را بر عهده مي‌گيرد كه اين كار به علت كاهش هزينه‌ها و بعضي دلايل ديگر صورت ميپذيرد اما فناوري نانو با صرفهجويي وزني نياز به پيشران‌هاي چند مرحلهاي را كاهش ميدهد و از اين طريق نيز هزينة ماموريت‌هاي آتي فضايي را كاهش خواهد داد. پروژه‌اي مانند X33 كه در مارس 2001 به فضا پرتاب شد از جمله اين تلاشها براي تك مرحلهاي نمودن پرتاب به مدار است. آنچه مسلم است تأثير بسيار زياد وزن در هزينه پرتاب، استفاده از مواد سبكتر و قويتر عليرغم داشتن قيمت بالا را توجيه ميكند. قابل ذكر است هزينههاي كنوني پرتاب محموله به مدار حدود 4400 تا 6600 دلار بر هر كيلوگرم ميباشد و براي انتقال يك محموله به كره ماه اين هزينه به 22000 دلار بر هر كيلوگرم مي‌رسد. در پروژههاي فضايي مثل ايجاد اقامتگاههاي فضايي نيز نانومواد نقش مؤثري داشته و قابليت زيستن در فضا را افزايش خواهند داد.
منبع:pishran.i