Λέιζερ χρησιμοποιήθηκε για να παγώσει νερό για πρώτη φορά

Ψύξη με λέιζερ είναι κάτι που έως τώρα εθεωρείτο απίθανο, καθώς τα λέιζερ, από τότε που δημιουργήθηκαν στη δεκαετία του '60, χρησιμοποιούνται για το ακριβώς αντίθετο, για τη μεγάλη αύξηση της θερμοκρασίας. Ομως, ερευνητές στις ΗΠΑ για πρώτη φορά κατάφεραν να ψύξουν νερό με τη χρήση υπέρυθρου λέιζερ.

Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Ουάσιγκτον στο Σιάτλ με επικεφαλής τον Πάντεν Ρόντεν, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «PNAS», πέτυχαν να μειώσουν τη θερμοκρασία του νερού πάνω από δύο βαθμούς Κελσίου και μάλιστα υπό κανονικές συνθήκες.

Το φαινόμενο της ψύξης μέσω λέιζερ είχε στο παρελθόν επιτευχθεί μόνο σε συνθήκες κενού στο Εθνικό Εργαστήριο Λος Αλαμος των ΗΠΑ το 1995, αλλά τώρα είναι η πρώτη φορά που επιτυγχάνεται σε νερό και άλλα υγρά, χωρίς μάλιστα να απαιτείται η ύπαρξη συνθηκών κενού.

Οι ερευνητές αναζητούν πρακτικές εφαρμογές της μεθόδου, η οποία χρειάζεται περαιτέρω βελτίωση (π.χ. να γίνει λιγότερο ενεργοβόρα), σε τομείς όπως η βιολογία και η ιατρική. Τα λέιζερ αυτά θα μπορούσαν, μεταξύ άλλων, να επιβραδύνουν την κίνηση των κυττάρων και των μορίων ώστε να δημιουργήσουν «φιλμ ζωής» σε αργή κίνηση.

Ακόμη, η τεχνολογία ψύξης με λέιζερ θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στη μικροηλεκτρονική. Στο μέλλον τέτοιες ψυκτικές ακτίνες λέιζερ μπορεί να μειώνουν τη θερμοκρασία στα υπερθερμαινόμενα «τσιπάκια» των υπολογιστών και άλλων συσκευών. Δεν είναι τυχαίο ότι ήδη ο Ρόντεν προσελήφθη στη μεγαλύτερη εταιρεία επεξεργαστών, την Intel. Αλλες πιθανές εφαρμογές μπορεί να υπάρξουν στη βιομηχανία και στην άμυνα.

Η επιστημονική κοινότητα πασχίζει τα τελευταία χρόνια να βρει μια λύση στο πρόβλημα των λεγόμενων «διαστημικών σκουπιδιών» που έχουν περικυκλώσει τη Γη και ο όγκος τους αυξάνεται συνεχώς. Στο τραπέζι έχουν πέσει δεκάδες πιθανές αλλά και... απίθανες προτάσεις αντιμετώπισης των διαστημικών σκουπιδιών. Ιάπωνες επιστήμονες διατυπώνουν μια νέα πρόταση βγαλμένη κυριολεκτικά από ταινία επιστημονικής φαντασίας. Προτείνουν την τοποθέτηση μεγάλων λέιζερ στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό τα οποία θα καταστρέφουν διαστημικά σκουπίδια.

Σε τροχιά γύρω από τη Γη υπολογίζεται ότι βρίσκονται δεκάδες χιλιάδες αντικείμενα που είναι συντρίμμια δορυφόρων και πυραύλων. Ο αριθμός τους μάλιστα πολλαπλασιάζεται καθώς έρχονται σε σύγκρουση μεταξύ τους και σπάνε σε περισσότερα κομμάτια. Τα διαστημικά σκουπίδια υπολογίζεται ότι κινούνται με ταχύτητες μεγαλύτερες των 28 χιλιάδων χλμ./ώρα.

Εκτιμάται ότι περίπου 20 χιλιάδες διαστημικά σκουπίδια έχουν μέγεθος άνω των δέκα εκατοστών, γεγονός που τα καθιστά ιδιαιτέρως επικίνδυνα. Εκτιμάται επίσης ότι υπάρχουν περισσότερα από 370 χιλιάδες αντικείμενα μεγέθους 1-10 εκατοστών τα οποία «ταξιδεύουν» στο Διάστημα. Τα διαστημικά σκουπίδια απειλούν τους δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη, τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό αλλά και τα διαστημικά σκάφη που ξεκινούν από τη Γη για να πραγματοποιήσουν αποστολές.

Σύμφωνα με τη NASA, ο αριθμός των διαστημικών σκουπιδιών αυξάνεται με τέτοιον ρυθμό ώστε πολύ σύντομα θα είναι πλέον αδύνατον να πραγματοποιηθούν διαστημικές αποστολές. Και αυτό διότι θα είναι απίθανο τα σκάφη και οι δορυφόροι που θα εκτοξεύονται να μη χτυπηθούν κατά την έξοδό τους από τη Γη από κάποιο διαστημικό σκουπίδι.

Πριν από λίγα χρόνια ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος αποφάσισε την κατασκευή ενός προηγμένου τηλεσκοπίου που θα τοποθετούνταν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Το τηλεσκόπιο έλαβε την ονομασία Extreme Universe Space Observatory (EUSO) και θα είχε ως αποστολή την αναζήτηση διαφόρων τύπων κοσμικών ακτίνων και των νετρίνων, των υποατομικών σωματιδίων που πιστεύεται ότι δημιουργήθηκαν στη Μεγάλη Εκρηξη από την οποία προέκυψε το Σύμπαν.

Τελικά μια σειρά από τεχνικές δυσκολίες αλλά και προβλήματα χρηματοδότησης οδήγησαν την ESA στην απόφαση να μην προχωρήσει στην κατασκευή του τηλεσκοπίου. Ομως η Διαστημική Υπηρεσία της Ιαπωνίας (JAXA) σε συνεργασία με το ιαπωνικό Ινστιτούτο Riken αποφάσισαν να αναλάβουν το έργο. Οι Ιάπωνες προχώρησαν σε σύναψη συνεργασιών με 60 ερευνητικά ινστιτούτα και άλλες 12 χώρες και ξεκίνησαν την κατασκευή του τηλεσκοπίου, η οποία βρίσκεται πλέον στο τελικό της στάδιο. Σύμφωνα με τον προγραμματισμό, το τηλεσκόπιο θα τοποθετηθεί στον ISS το 2017. Επιστήμονες του Ινστιτούτου Riken υποστηρίζουν ότι το τηλεσκόπιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στην καταστροφή διαστημικών σκουπιδιών.

Αναφέρουν ότι το EUSO έχει την ικανότητα να στοχεύει διαστημικά αντικείμενα και να δίνει στόχο σε μια συστοιχία ισχυρών λέιζερ που θα τοποθετηθούν για αυτόν τον σκοπό στον ISS. Μόλις το τηλεσκόπιο στοχεύσει ένα διαστημικό σκουπίδι τα λέιζερ θα το καταστρέφουν. Οι θιασώτες της ιδέας αναφέρουν ότι τα λέιζερ θα μπορούν να καταστρέψουν διαστημικά σκουπίδια σε απόσταση 100 χλμ. από τον ISS.
19/11/2015

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου