با فناوری فضایی
آینده در دستان ماست
عرفانی- ایران گام به گام در عرصه های مختلف فضایی در حال پیشروی است و با هر موفقیت یک گام مهم دیگر به هدف نهایی که اعزام انسان به فضاست،نزدیک تر می شود اما سوالی که شاید در ذهن بسیاری از افراد شکل بگیرد ،این است که با صرف بودجه های کلان و تلاش شبانه روزی هزاران محقق و استاد دانشگاه قرار است در نهایت چه اتفاقی بیفتد و حقیقتا فایده دستیابی به چنین فناوری پرهزینه و پیچیده ای در سال های آینده چه خواهد بود و آیا ارزش این همه سرمایه گذاری و صرف وقت و انرژی را دارد؟
به گفته رئیس پژوهشکده سامانه های فضانوردی سازمان فضایی ایران ،این حوزه چنان کاربردهای وسیع و مهمی در عرصه های مختلف علوم دارد که در دنیای آینده، فناوری های فضایی یکی از فناوری های بسیار مهم و کلیدی خواهد بود و آینده جهان از آن کشورهایی است که در حوزه فناوری های فضایی برنامه ریزی های دقیق و راهبردی داشته باشند. دکتر ابراهیمی در گفت وگو با خراسان در تشریح کاربردهای گسترده این حوزه می گوید: اگر وضعیت امروز دنیا را با ۵۰ یا حتی ۳۰ سال قبل مقایسه کنیم یادمان می آید که در آن سال ها نه تلفن همراهی وجود داشت و نه فناوری های مختلف امروزی. حال اگر به شکل ۵۰ سال آینده دنیا نیز فکر کنیم بدون شک متوجه خواهیم شد که با پیشرفت علم، شکل دنیا در ۵۰ سال آینده با امروز بسیار متفاوت خواهد بود و در دنیای آینده، فناوری های فضایی یکی از فناوری های بسیار مهم و کلیدی خواهد بود. هم اکنون کشورهای پیشرفته دنیا برای استفاده از منابع موجود در کره ماه، مریخ و دیگر کرات، برنامه ریزی و سرمایه گذاری های گسترده ای کرده اند با این هدف که از منابع مزبور برای سکونت بشر در مکانی به جز کره زمین استفاده کنند. کراتی در دوردست هاست که در آن ها باران الماس می بارد. در ماه، عنصر هلیم ۳ وجود دارد که بسیار گران قیمت است. هم اکنون کشورهای پیشرفته برای استفاده از منابع کرات دیگر به صورت گسترده در حال برنامه ریزی و سرمایه گذاری هستند و می خواهند با انجام پروژه های فضایی، امکان سکونت بشر را در این کرات فراهم کنند. طبیعی است که باید طوری به آینده نگاه کنیم که جواب گوی نسل های بعدی باشیم. ممکن است هم اکنون تلاش برای اعزام انسان به فضا تا حدی عجیب باشد اما این موضوع در سال های آینده به امری معمول مانند صنعت هواپیمایی تبدیل می شود و اگر از همین اکنون در این فرآیند عقب بمانیم در آینده در صنعت فضایی جهان جایگاهی نخواهیم داشت.
انجام انواع آزمایش های علمی
هدف از حضور در فضا و استفاده از فناوری کاوشگرها تنها اعزام یک موجود زنده و فضانورد نیست بلکه می توان از فضا برای انجام انواع آزمایش های علمی، مطالعات ژنتیک، توسعه انواع داروها، گسترش و بهبود کشاورزی و حتی برای مقاصد تجاری بهره برد. هم اکنون برخی کشورهای خلیج فارس قصد دارند با مشارکت کشورهای صاحب فناوری بندرگاه فضایی ایجاد کنند. آن ها می خواهند از این بندرگاه فضایی در حاشیه خلیج فارس با بهره گیری از فضاپیما، امکان پرواز به لس آنجلس را در مدت کمتر از یک ساعت فراهم کنند. شاید در حال حاضر این موضوع برای کشور ما جایگاهی نداشته باشد اما یک تجارت بزرگ است و اگر امروز نتوانیم در این عرصه وارد شویم، چنین جایگاه هایی را از دست خواهیم داد.
باید توانایی مان را به دنیا اثبات کنیم
امروزه از تحقیقات زیست فضایی برای آزمایش قطعات ماهوارهها و ماهواره برها، توسعه داروها، انجام آزمایش های علمی در شرایط میکروگرویتی، مطالعات ژنتیکی و بسیاری پژوهشهای علمی دیگر در دنیا استفاده می شود، ما هم می توانیم با کاوشگرها به این موفقیت ها و قابلیت ها دست پیدا کنیم؛ به عنوان مثال هر کشوری را برای مشارکت در ایستگاه فضایی بین المللی نمی پذیرند. ما باید ابتدا توانایی خودمان را به دنیا نشان دهیم و بگوییم که ما هم در عرصه فضایی حرفی برای گفتن داریم و توانایی ها و قابلیت هایی نیز برای انجام آزمایش های فضایی داریم و می خواهیم در عرصه بین المللی، برای انجام آزمایشهای علمی فضایی مشارکت داشته باشیم.
اعزام میمون به فضا تنها گام اولیه است
وی در ادامه تصریح می کند: این موفقیت که میمون به فضا بفرستیم و آن را سالم برگردانیم گرچه نام ایران را به عنوان ششمین کشور در این عرصه در دنیا ثبت کرد اما تنها گام اولیه ای برای حضور ما در عرصه بین المللی فضاست. کاوشگری که بتواند یک موجود زنده را به شرایط پیچیده فضا حمل کند و برگرداند به فناوری های مختلفی نیاز دارد. در فضا خلا و تشعشع وجود دارد. دمای محیطی که موجود زنده به آن فرستاده می شود، از منهای ۵۰درجه سانتی گراد پایین تر است، رفتن به فضا مستلزم تحمل شتابی چندین برابر شتاب جاذبه زمین است، شرایط بی وزنی در ارتفاعات خیلی بالا ایجاد می شود. دماهای بسیار بالایی روی محفظه در سرعت بالا تحمیل می شود و با وجود سرمای شدید محیط بیرون، بر اثر اصطکاک هوا و سرعت زیاد، بدنه محفظه به شدت داغ می شود. علاوه بر این سرعت وسیله ای که به ارتفاعات بالا مانند ۱۲۰کیلومتری فرستاده می شود، هنگام بازگشت به جو، به ۴برابر سرعت صوت می رسد. در حالت عادی، هنگامی که یک جسم بزرگ با زمین برخورد می کند، با صدای مهیبی خرد می شود و تنها اجزای بسیار ریزی از آن باقی می ماند. حال تصور کنید که یک وسیله با سرعت ۴برابر صوت به زمین نزدیک می شود و با سرعت عجیبی پایین می آید، در این جا باید از فناوری کاهنده سرعت استفاده کنیم و با کمک مکانیسم هایی ابتدا سرعت وسیله پروازی را کاهش دهیم و سپس از فناوری چرخ در آن استفاده کنیم. وقتی کشور ما برای دومین بار موجود زنده را به فضا اعزام می کند و سالم برمی گرداند، در واقع موفق شده فناوری هایی را که به آن دست یافته است، تثبیت کند. موفقیت در ارسال کاوشگرها و بازیابی آن ها، این توانایی را برای کشور ایجاد می کند که هم به صورت مدارگرد و هم به صورت زیرمداری در تحقیقات زیست فضایی مهم دنیا شرکت کند.
کاوشگرها، آزمایشگاه های فضایی
رئیس پژوهشکده سامانه های فضانوردی سازمان فضایی ایران با بیان این که کاوشگرها در واقع نوعی آزمایشگاه فضایی هستند، می گوید: از کاوشگرها برای آزمایش اجزای ماهواره، ارتباط مخابراتی و سنجش از راه دور، بررسی وضعیت کشاورزی، رشد گیاهان، اصلاح بذرها، پرورش گیاهان با خاصیت ضدسرطانی و آنتی اکسیدانی، خشکسالی، ذرات آلاینده و غبارها، انجام آزمایش در شرایط میکروگرویتی، رشد بلورها و کریستال های مقاوم، تولید فیبرهای کربنی، توسعه داروها و تولید نسل جدید داروهای ضدسرطان استفاده می شود. دکترابراهیمی تصریح کرد: هم اکنون در کشور گام های اولیه برای استفاده از فناوری های فضایی برداشته شده است .پروژه ای نیز طی یکی دو سال اخیر در ۳ استان شمالی کشور با استفاده از فناوری سنجش از راه دور اجرا شد که طی آن به کمک ماهواره ها از مزارع برنج در فصل کشت، تولید و فصل برداشت تصویربرداری شد. در بررسی این تصاویر که از ماهواره های خارجی خریداری شد، دریافتیم کدام استان برنج بیشتری تولید می کند، در کدام مزارع کمتر از ظرفیت تولید می شود و کدام مزارع کم آب و کدام پرآب است. ما هم اکنون این فناوری را در کشور نداریم و کشورهای صاحب این فناوری نیز آن را در اختیار ما قرار نمی دهند. اکنون برای دستیابی به این فناوری از طریق انجام پروژه های فضایی تلاش می کنیم. وی می افزاید: کاوشگرها به غنای فناوری ماهواره ها کمک می کنند، پدیدههایی مانند خشکسالی، ذرات غبار و ... از طریق ماهواره ها قابل پایش است. ما هم اکنون چنین شبکه ماهواره ای را که با توجه به نیازهای خودمان وضعیت را پایش کند در کشور نداریم و کاوشگرها بستر مناسبی برای توسعه این فناوری هستند.
رشد گیاهان واصلاح بذر
بررسی رشد گیاهان یکی از نمونه آزمایش هایی است که در شرایط میکروگرویتی انجام می شود. نوع ریشه، ساقه، تنه و همه اجزای گیاهی که روی زمین رشد می کند، وابسته به جاذبه زمین است و همه موجودات روی زمین تحت جاذبه زمین رشد می کنند اما وقتی یک موجود زنده در شرایط جاذبه ناچیز قرار می گیرد، نوع رشد و مکانیسم رشد آن تغییر می کند. به عنوان نمونه گیاهان روی زمین در جهت محور عمود بر زمین رشد می کنند در حالی که می توانند با پخش شدن در فضا رشد کنند. بنابراین از این شیوه می توان در کشاورزی هیدروپونیک و رشد حجمی که در این شرایط مطلوب تر است، بهره گرفت.اصلاح بذر در شرایط فضایی، یکی دیگر از اقداماتی است که در شرایط میکروگرویتی ایجاد می شود، گیاهانی که در شرایط فضایی قرار می گیرند، تحت تنش های فضایی مانند تشعشع و جاذبه ناچیز رشد می کنند و در مقابل آفات روی زمین مقاوم می شوند.
آزمایش در شرایط میکروگرویتی
میکروگرویتی یا شرایط بی وزنی را می توان به چند روش ایجاد کرد. یکی از این روش ها، ایجاد این شرایط روی زمین است که به کمک دستگاه های خاصی حالت بی وزنی مصنوعی تولید می کنند. اگرچه می توان در این حالت برخی آزمایش ها را انجام داد اما این شرایط خیلی شبیه شرایط میکروگرویتی یا جاذبه ناچیز واقعی نیست. در حالی که می توان با استفاده از کاوشگرها در زمانی که ارتفاع آن ها حین پرواز از یک حد خاصی بالاتر می رود و به اندازه کافی در حالت سقوط آزاد قرار می گیرد شرایط میکروگرویتی را ایجاد کرد. این شرایط داخل کپسول ایجاد می شود و کاوشگر «پژوهش» نیز که به تازگی به فضا پرتاب شد، حدود ۵ دقیقه این شرایط را تجربه کرد. کامل ترین این وضعیت، در ایستگاه فضایی بین المللی است که دارای آزمایشگاه های متعدد جاذبه ناچیز است.
انجام تست های دارویی
یکی دیگر از مطالعات ارزشمندی که در دنیا به تازگی شروع شده، توسعه یک دارو در شرایط فضایی است. در این شیوه که در شرایط میکروگرویتی انجام می شود، می توان کریستالهای دارو را رشد داد و از تبلور آن ها در تولید داروهای جدید و نو ترکیب کمک گرفت. کشور مالزی که در انجام پروژه های فضایی چندان فعال نیست، توانسته است در ایستگاه فضایی بین المللی جایگاهی را به خود اختصاص دهد و متخصصان این کشور درحال تحقیق با شیوه مذکور در تولید داروهای ضد سرطان جدید هستند. این بحث به لحاظ ژنتیکی بسیار گسترده است و می توان با بهره گیری از آن ، نسل های مختلف گیاهان دارویی را با خواص ضدسرطانی و آنتی اکسیدانی به تدریج در فضا حساسیت زدایی و یا تنش های مختلف به آن ها وارد کرد. این گیاهان پس از کشت چندین نسل متوالی به عنوان دارو قابل استفاده است.
رشد بلورها و کریستال ها
بلورها و کریستال هایی که تحت جاذبه زمین رشد می کند، با تبلور کریستال هایی که در فضا رشد می کند، بسیار متفاوت است. از بلورها و کریستال های رشد داده شده در فضا می توان موادی با درصد مقاومت بالاتر تولید کرد. کاربرد این مواد مقاوم نیز در ساخت تجهیزاتی است که باید مقاومت بالا اما وزن سبک داشته باشند. به عنوان نمونه اگر فولادی با نیروی مقاومت ۱۰۰ تولید می شود می توان بدین شکل مقاومت آن را به ۱۲۵ رساند.
تولید الیاف خاص
تولید فیبرهای کربنی و الیاف خاص از دیگر مواردی است که می توان در شرایط فضا به آن دست یافت و مواد بسیار مقاومی از آن ها تولید کرد. کاربرد این مواد در صنعت است و به عنوان نمونه می توان با استفاده از آن ها، مته هایی با طول عمر و مقاومت فوق العاده برای حفاری تولید کرد. این ها تنها گوشه ای از شاخه های مختلف علوم است که با استفاده از امکانات فضایی، می توان زمینه توسعه و تکامل آن ها را در سطح گسترده فراهم کرد. چهره دنیا در ۵۰ سال آینده به کلی متفاوت خواهد بود و با پیش بینی های انجام شده به احتمال زیاد حضور در سیارات دیگر امکان پذیر خواهد بود. بنابراین انجام مطالعات در این حوزه برای کشورهایی که بخواهند جایگاهی در این عرصه داشته باشند، ضروری است و بدون شک آینده جهان هم از آن کشورهایی است که در حوزه فضا، برنامه های دقیق و راهبردی داشته و در این زمینه پیشگام باشند.