Existuje spousta procesů, které mohou být snazší při nižší gravitaci. Doposud největší překážkou rozvoje těchto procesů byly náklady na vypouštění zařízení do prostředí ISS s nízkou gravitací nebo jiných vesmírných výzkumných stanic. Testování na zemi by bylo vhodnější jak pro snadné použití, tak pro mnohem nižší cenu, ale zemská gravitace to obvykle zastaví. Někteří vědci vidí jinou cestu. Pomocí magnetických polí lze uměle simulovat prostředí s nulovou gravitací a nyní tým z Floridská státní univerzita Národní laboratoř vysokého magnetického pole (FSU) vyvinula systém, který pojme mnohem větší vzorek než předchozí iterace.
Systém, typ simulátoru založeného na magnetické levitaci (MLS), pojme asi 1000krát víc, než předchozí podobné systémy. To je významné zlepšení, protože velikost byla u dřívějších návrhů limitujícím faktorem, protože mohly pojmout pouze několik mikrolitrů materiálu.
Elektrotechnika YouTube GreatScott! vysvětluje, jak funguje magnetická levitace.
To je příliš málo pro mnoho aplikací, jako jsou synteticky pěstované orgány nebo hydroponické vybavení. Zvýšení na 4 000 mikrolitrů je tedy významným zlepšením, i když stále hluboko pod tím, co by si mnozí vědci přáli. Nižší gravitace má za následek větší experimentální oblasti, takže při simulaci marťanské gravitace může systém vytvořit asi 20 kubických centimetrů experimentálního prostoru.
To stále není skvělé pro mnoho experimentů. Přesto je to krok správným směrem a mnohem výhodnější než alternativy drahých raketových letů na nízkou oběžnou dráhu nebo parabolických letů letadlem, kde jsou efekty aktivní jen několik sekund. A co víc, tým FSU využil stávající vysokoteplotní supravodivé materiály a integroval je s konkrétním typem konfigurace cívky.
Doktorand Hamid Sanavandi a profesor Wei Guo z FAMU-FSU’s College of Engineering vyvinuli nový levitační systém.
Zápočet – Wei Guo / FSU-FAMU College of Engineering
Známá jako „gradientová Maxwellova cívka“ a pojmenovaná po James Clerk Maxwell , významný fyzik 19. století, může kombinace supravodiče a cívky vyřešit mnoho technických problémů, kterým čelily předchozí systémy MLS. Tyto systémy, obvykle založené na solenoidech, jsou také náročné a náročné na údržbu po dlouhou dobu.
I když by tato technologie mohla změnit hru v oblasti lékařského a biologického výzkumu, nejprve si musí najít cestu z laboratoře. Pokud při tom nenarazí na žádné problémy, může tento průlom v simulaci prostředí mikrogravitace umožnit ještě více technologií, které otevřou příležitosti pro další vesmírný výzkum a možná i výrobu.
Další informace:
FSU - Konstrukce simulátoru s nízkou gravitací nabízí nové cesty pro vesmírný výzkum a výcvik misí
npj Mikrogravitace - Nízkogravitační simulátor založený na magnetické levitaci s nebývale velkým funkčním objemem
UT - Skutečná umělá gravitace pro vesmírnou loď SpaceX
NASA - Mikrogravitace
Hlavní obrázek:
3D kresba magnetického systému (vlevo) a vizualizovaná mapa jeho efektivního pole (vpravo)
Zápočet – Wei Guo/ FSU-FAMU College of Engineering