🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔



استفاده از مغناطیس برای تولید اکسیژن کارآمدتر در فضا

🌌منبع: Nature Chemistry (2025). DOI:10.1038/s41557-025-01890-0. https://www.nature.com/articles/s41557-025-01890-0

¹★از زمان ارسال اولین انسان به فضا در دهه ۱۹۶۰، راه‌حل یکی از چالش‌های کلیدی همچنان نامشخص باقی مانده است: تولید کارآمد و قابل اعتماد اکسیژن در فضا. در ایستگاه فضایی بین‌المللی، این مشکل توسط سیستم‌های سنگین و پرانرژی حل می‌شود که برای مأموریت‌های طولانی‌مدت فضایی ایده‌آل نیستند.

²★تیمی از محققان دانشگاه واریک، مرکز فناوری فضایی کاربردی و ریزگرانش (ZARM) دانشگاه برمن، و مؤسسه فناوری جورجیا، راه‌حلی ساده و ظریف را برای سبک‌تر، ساده‌تر و پایدارتر کردن تولید اکسیژن آینده توصیف می‌کنند — با استفاده از مغناطیس.

³★پروفسور کاترینا برینکرت، استاد افتخاری دانشگاه واریک و استاد فناوری‌های اکتشاف فضایی انسانی و مدیر ZARM گفت: "ما توانستیم ثابت کنیم که برای جداسازی هیدروژن و اکسیژن تولید شده از الکترولیت مایع، به سانتریفیوژ یا هیچ قطعه متحرک مکانیکی نیاز نداریم. ما حتی به توان اضافی هم نیاز نداریم. در عوض، این کاملاً یک سیستم غیرفعال و کم‌نیاز به نگهداری است."

⁴★روش متداول تولید اکسیژن در فضا، الکترولیز آب است، فرآیندی که آب را با استفاده از الکترودهای غوطه‌ور در الکترولیت به هیدروژن و اکسیژن تقسیم می‌کند. در بی‌وزنی مدار، حباب‌های گاز به سمت بالا شناور نمی‌شوند. در عوض، آنها تمایل دارند به الکترودها بچسبند و در مایع معلق بمانند، که مستلزم سیستم مدیریت سیال پیچیده، حجیم و پرانرژی است که برای مأموریت‌های طولانی‌مدت عملی نیست، زیرا در فضا، هر کیلوگرم تجهیزات و هر وات توان اهمیت دارد.

⁵★تیم بین‌المللی دانشمندان از دانشگاه واریک، مؤسسه فناوری جورجیا و ZARM توانستند نشان دهند که یک راه‌حل ساده مبتنی بر میدان‌های مغناطیسی می‌تواند جداسازی حباب‌های گاز از الکترودها را در محیط ریزگرانش ایجاد شده در برج سقوط برمن، بدون تجهیزات حجیم، پشتیبانی کند. این کار در Nature Chemistry منتشر شده است.

⁶★دکتر آلوارو رومرو-کالوو، استادیار مؤسسه فناوری جورجیا گفت: "تیم ما توانست ثابت کند که نیروهای مغناطیسی می‌توانند به طور عملی جریان‌های حبابی الکتروشیمیایی را در ریزگرانش کنترل کنند، که از روش‌های پیشرفته در مکانیک سیالات کم‌گرانش فاصله گرفته و معماری‌های آینده پروازهای فضایی انسانی را ممکن می‌سازد."

⁷★با استفاده از آهنرباهای دائمی موجود در بازار، تیم تحقیقاتی یک سیستم جداسازی فازی غیرفعال توسعه داد که حباب‌ها را از الکترودها دور می‌کند و آنها را در نقاط تعیین‌شده جمع‌آوری می‌کند.

🎥منبع: دانشگاه واریک
⁸★برای دستیابی به این پیشرفت، تیم دو رویکرد مکمل را برای امکان‌پذیری جمع‌آوری حباب‌های اکسیژن از الکترود توسعه داد. اولین روش از نحوه پاسخ طبیعی آب به آهنرباها در ریزگرانش بهره می‌برد و حباب‌های گاز را به سمت نقاط جمع‌آوری هدایت می‌کند.

⁹★روش دوم از نیروهای مغناطیسی-هیدرودینامیکی استفاده می‌کند که از تعامل میدان‌های مغناطیسی و جریان‌های الکتریکی ناشی از الکترولیز ایجاد می‌شوند. این امر حرکت چرخشی در مایع ایجاد می‌کند که حباب‌های گاز را از طریق اثرات همرفتی از آب جدا می‌کند — جداسازی فازی مشابه سانتریفیوژهای مکانیکی مورد استفاده در ایستگاه فضایی بین‌المللی، اما با استفاده از نیروهای مغناطیسی به جای چرخش مکانیکی.

¹⁰★یافته‌های منتشر شده امروز نتیجه چهار سال تحقیق مشترک است. آلوارو رومرو-کالوو از جورجیا تک ایده اصلی را ارائه داد و محاسبات و شبیه‌سازی‌های عددی را از سال ۲۰۲۲ انجام داد. او سپس به توسعه سیستمی برای تجزیه آب به اکسیژن و هیدروژن با استفاده از اثرات مغناطیسی ادامه داد.

¹¹★برای اثبات و کمیسازی تئوری در تنظیمات الکتروشیمیایی و فتوالکتروشیمیایی، تیم کاتارینا برینکرت در واریک (تا سال ۲۰۲۴) و سپس ZARM، آزمایش‌ها و دستگاه‌هایی را برای ارزیابی در ریزگرانش توسعه دادند.



¹²★ دکتر شائومیکا ساراواناباوان، پژوهشگر دکتری دانشگاه واریک گفت: "در سفرهایم به ZARM، ما اثر شناوری مغناطیسی را برای جداسازی فازی در سلول‌های (فتو-)الکترولیز در چندین آزمایش برج سقوط تأیید کردیم، با استفاده از مواد الکترودی که بخشی از آنها را در واریک ساختیم. به مشارکت خود در پیشرفت فناوری‌های انرژی پایدار فراتر از کاربردهای زمینی افتخار می‌کنم."

¹³★ آزمایش‌ها تأیید کردند که نیروهای مغناطیسی می‌توانند جدایش و حرکت حباب‌های گاز را بهبود بخشند و کارایی سلول‌های الکتروشیمیایی را تا ۲۴۰٪ افزایش دهند.

¹⁴★ امر آکای، همکار پژوهشی در ZARM دانشگاه برمن گفت: "سلول‌های توسعه‌یافته ما امکان تولید هیدروژن و اکسیژن از الکترولیز آب را در ریزگرانش با کارایی نزدیک به شرایط زمینی فراهم می‌کنند."

¹⁵★ این پیشرفت، یک مسئله مهندسی قدیمی در پروازهای فضایی را حل کرده و درهای توسعه سیستم‌های پشتیبان حیات ساده‌تر، مقاوم‌تر و پایدارتر برای اکتشاف فضایی انسانی را می‌گشاید. گام بعدی این تیم، اعتبارسنجی بیشتر سیستم از طریق پروازهای راکت‌های زیرمداری است.

منبعphys.org


https://phys.org/news/2025-08-magnetism-efficient-oxygen-production-space.html


کانال علمی نجومی ماورای فرازمینی ها⚡️



https://www.tg-me.com/joinchat-SOSSquf1wQIBqWJ4

کانال ما رو به دوستان خود معرفی کنید🤔


@farzaminiha👽
#Author_sm🔢🔢🔢🔢

بامداد امروز فرصتی شد که این قاب رو ثبت کنم.

میهمانی ماه و سیاره‌ها در کنار برج آزادی و دماوند 🥹
سیاره تیر (عطارد) پایین ماه و
سیارات ناهید (زهره) و هرمز (مشتری) به ترتیب در بالای ماه میدرخشند



کانال علمی نجومی ماورای فرازمینی ها👽



https://www.tg-me.com/joinchat-SOSSquf1wQIBqWJ4

کانال ما رو به دوستان خود معرفی کنید🤔


@farzaminiha👽
#Author_sm🔢🔢🔢🔢

🛸🛸🛸🛸🛸🛸




کاوشگر پارکر خورشیدی مدل‌های نظری چند دهه‌ای درباره اتصال مجدد مغناطیسی را تأیید می‌کند

🌌پژوهشی به رهبری SwRI درباره خورشید، مدل‌های نظری چند دهه‌ای درباره اتصال مجدد مغناطیسی خورشیدی را تأیید می‌کند. اندازه‌گیری‌های کاوشگر پارکر خورشیدی ناسا به پر کردن شکاف‌های حیاتی در داده‌های مربوط به فرآیندهای محرک انفجارهای خورشیدی، جرم‌های تاجی و سایر پدیده‌های آب‌وهوایی فضایی کمک کرد. اندازه‌گیری‌ها از منطقه مشخص‌شده در جعبه سفید انجام شد که به عنوان منبع یک جرم تاجی شناسایی شده بود. تصاویر نشان‌داده‌شده توسط مأموریت Solar Orbiter سازمان فضایی اروپا ثبت شده‌اند. اعتبار: ESA / NASA / Solar Orbiter

¹★پژوهش جدیدی به رهبری موسسه تحقیقاتی جنوب غربی (SwRI) مدل‌های نظری چند دهه‌ای اتصال مجدد مغناطیسی را تأیید کرده است؛ فرآیندی که انرژی مغناطیسی ذخیره‌شده را آزاد کرده و محرک انفجارهای خورشیدی، جرم‌های تاجی و سایر پدیده‌های آب‌وهوایی فضایی است. این داده‌ها توسط کاوشگر پارکر خورشیدی (PSP) ناسا ثبت شد که تنها فضاپیمایی است که از جو بالایی خورشید عبور کرده است.

²★اتصال مجدد مغناطیسی زمانی رخ می‌دهد که خطوط میدان مغناطیسی در پلاسما قطع شده و در پیکربندی جدیدی متصل شوند و مقادیر زیادی انرژی ذخیره‌شده آزاد کنند. در خورشید، این آزادسازی انرژی اغلب منجر به فعالیت‌های خورشیدی می‌شود که می‌تواند فناوری‌های روی زمین را تحت تأثیر قرار دهد؛ پدیده‌ای که به عنوان آب‌وهوای فضایی شناخته می‌شود. مدل‌سازی دقیق اتصال مجدد مغناطیسی خورشیدی ممکن است به پیش‌بینی جرم‌های تاجی، انفجارهای خورشیدی و سایر رویدادهای آب‌وهوایی فضایی که می‌توانند ماهواره‌ها، سیستم‌های ارتباطی و حتی شبکه‌های برق زمین را مختل کنند، کمک کند.

³★"اتصال مجدد در مقیاس‌های فضایی و زمانی مختلف عمل می‌کند؛ در پلاسماهای فضایی از خورشید گرفته تا مغناطیس‌کره زمین، محیط‌های آزمایشگاهی و مقیاس‌های کیهانی،" گفت دکتر ریتش پاتل، دانشمند پژوهشی در بخش علوم و اکتشاف منظومه شمسی SwRI در بولدر، کلرادو و نویسنده اصلی مقاله جدید منتشرشده در Nature Astronomy.

⁴★"از اواخر دهه ۱۹۹۰، ما قادر به شناسایی اتصال مجدد در تاج خورشید از طریق تصویربرداری و طیف‌سنجی بوده‌ایم. تشخیص درجا در مغناطیس‌کره زمین با پرتاب مأموریت‌هایی مانند مأموریت چندمقیاسی مغناطیس‌کره (MMS) ناسا ممکن شد. با این حال، مطالعات مشابه در تاج خورشید تنها با پرتاب کاوشگر پارکر خورشیدی ناسا در سال ۲۰۱۸ میسر شد."

⁵★نزدیکی بی‌سابقه PSP به خورشید فرصت‌های جدیدی را برای مطالعه فراهم کرده است. نزدیکی در ۶ سپتامبر ۲۰۲۲ یک انفجار عظیم را آشکار ساخت که برای اولین بار امکان تصویربرداری و نمونه‌برداری دقیق از خواص پلاسما و میدان مغناطیسی را فراهم کرد. با استفاده از ترکیبی از تکنیک‌های تصویربرداری و تشخیص درجا و همچنین مشاهدات مکمل از کاوشگر خورشیدی سازمان فضایی اروپا، تیم به رهبری SwRI تأیید کردند که PSP برای اولین بار از یک منطقه اتصال مجدد در جو خورشید عبور کرده است.

⁶★"ما تقریباً ۷۰ سال است که نظریه اتصال مجدد مغناطیسی را توسعه می‌دهیم، بنابراین ایده پایه‌ای از رفتار پارامترهای مختلف داشتیم،" پاتل گفت. "اندازه‌گیری‌ها و مشاهدات دریافت‌شده از این مواجهه، مدل‌های شبیه‌سازی عددی را که با درجه‌ای از عدم قطعیت برای دهه‌ها وجود داشته‌اند، تأیید کرده‌اند. این داده‌ها به عنوان محدودیت‌های قوی برای مدل‌های آینده عمل کرده و مسیری را برای درک اندازه‌گیری‌های خورشیدی PSP از سایر بازه‌های زمانی و رویدادها فراهم می‌کند."

⁷★مأموریت MMS ناسا به رهبری SwRI به محققان ایده‌ای از نحوه وقوع اتصال مجدد در محیط نزدیک به زمین در مقیاس کوچک‌تر داد. مشاهدات PSP در سال ۲۰۲۲ اکنون قطعه گمشده‌ای را ارائه می‌دهد که مقیاس زمین را به مقیاس خورشیدی اتصال مجدد متصل می‌کند. SwRI در گام بعدی تلاش خواهد کرد تا مشخص کند آیا مکانیسم‌های اتصال مجدد همراه با تلاطم یا نوسانات و امواج میدان‌های مغناطیسی در مناطق خورشیدی که PSP به عنوان دارای اتصال مجدد فعال شناسایی کرده، وجود دارند یا خیر.

⁸★"کارهای جاری کشفیات را در مقیاس‌های مختلف ارائه می‌دهد که به ما امکان می‌دهد ببینیم انرژی چگونه منتقل شده و ذرات چگونه شتاب می‌گیرند،" پاتل گفت. "درک این فرآیندها در خورشید می‌تواند به پیش‌بینی بهتر فعالیت‌های خورشیدی و بهبود درک ما از محیط نزدیک به زمین کمک کند."

منبعphys.org

https://phys.org/news/2025-08-parker-solar-probe-decades-theoretical.html


کانال علمی نجومی ماورای فرازمینی ها🌙



https://www.tg-me.com/joinchat-SOSSquf1wQIBqWJ4

کانال ما رو به دوستان خود معرفی کنید🤔


@farzaminiha👽
#Author_sm🔢🔢🔢🔢

فیلمبرداریِ بسیار زیبا از آسمانِ شب برفراز یک کوه
فیلمبردار دوربینش را بالای کوه نصب کرده و فردا نتیجۀ آن را می بیند!😍😍😍




کانال علمی نجومی ماورای فرازمینی ها🧐



https://www.tg-me.com/joinchat-SOSSquf1wQIBqWJ4

کانال ما رو به دوستان خود معرفی کنید🤔


@farzaminiha👽
#Author_sm🔢🔢🔢🔢

🔘🔘🔘🔘🔘🔘🔘🔘🔘🔘🔘



قاره‌های زمین با نرخ بی‌سابقه‌ای در حال خشک شدن هستند، مطالعه هشدار می‌دهد

🌌درختان بادام مرده پس از خشکسالی ۲۰۲۱ کالیفرنیا. (Robyn Beck/AFP/Getty Images)

¹★در سراسر جهان، آب شیرین در حال ناپدید شدن است و تحلیل جدیدی نشان می‌دهد که بخش عمده‌ای از آن وارد اقیانوس می‌شود، به طوری که قاره‌های خشک‌شده اکنون بیشتر از یخچال‌های طبیعی ذوب‌شده در افزایش نگران‌کننده سطح دریاهای جهان نقش دارند.

²★تیم تحقیقاتی به رهبری هریشیکش چاندانپورکار، دانشمند سیستم‌های زمین از دانشگاه FLAME هند، می‌گوید که اقدام فوری برای آمادگی برای دوران بسیار خشک‌تر آینده ضروری است، به لطف تغییرات اقلیمی و تخلیه آب‌های زیرزمینی توسط انسان.

³★با استفاده از بیش از دو دهه مشاهدات ماهواره‌ای از مأموریت Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) ناسا و مأموریت دنباله‌رو آن، محققان تصویری از تغییرات ذخیره آب خشکی از سال ۲۰۰۲ به بعد و دلایل آن ایجاد کردند.

⁴★نویسندگان می‌نویسند: "ما دریافتیم که قاره‌ها (تمامی سرزمین‌ها به جز گرینلند و قطب جنوب) با نرخ‌های بی‌سابقه‌ای خشک شده‌اند و مناطق قاره‌ای که خشک‌شدگی را تجربه می‌کنند، سالانه به اندازه حدود دو برابر مساحت ایالت کالیفرنیا در حال افزایش هستند."

⁵★انسان‌ها با انتشار گازهای گلخانه‌ای که جو ما را تغییر می‌دهند و انحراف مسیر رودخانه‌ها و حوضه‌های بارندگی، چرخه آب زمین را به شدت مختل کرده‌اند. اگرچه مناطق 'مرطوب' مرطوب‌تر و مناطق 'خشک' خشک‌تر شده‌اند، این تغییرات هماهنگ نیستند.

⁶★تیم می‌نویسد: "مناطق خشک با نرخ سریع‌تری از مناطق مرطوب در حال خشک‌شدن هستند. همزمان، مساحت مناطق در حال خشک‌شدگی افزایش یافته، در حالی که مساحت مناطق در حال مرطوب‌شدگی کاهش یافته است."

🌌روندهای ذخیره آب خشکی (فوریه ۲۰۰۳ تا آوریل ۲۰۲۴) به طور متوسط برای هر کشور. (Chandanpurkar و همکاران، Sci. Adv., 2025)

⁷★این به معنای آن است که آب خشکی به طور کلی در حال کاهش است، با تأثیرات ویرانگر در سراسر جهان. این شامل منابع آب شیرین سطحی مانند دریاچه‌ها و رودخانه‌ها و همچنین آب‌های زیرزمینی ذخیره‌شده در سفره‌های آبی عمیق زیر سطح زمین می‌شود. اکثریت جمعیت انسانی - ۷۵ درصد ما - در ۱۰۱ کشوری زندگی می‌کنند که آب شیرین با نرخ‌های فزاینده در حال از دست دادن است.

⁸★تمام این آب‌ها کجا رفته‌اند؟ عمدتاً به اقیانوس. به اندازه کافی آب شیرین از قاره‌ها جابجا شده که اکنون بیشتر از یخچال‌های طبیعی در افزایش سطح دریاها نقش دارد.

⁹★این جابجایی خالص به سمت خشک‌شدگی قاره‌ها عمدتاً ناشی از از دست دادن آب خشکی در مناطق عرض‌بالایی مانند کانادا و روسیه (مناطقی که معمولاً به عنوان 'خشک' در نظر نمی‌گیریم) است که نویسندگان suspect به دلیل ذوب یخ‌ها و منجمدی دائمی (permafrost) در این مناطق است.

¹⁰★در قاره‌های بدون یخچال، ۶۸ درصد از دست دادن ذخایر آب خشکی را می‌توان به تخلیه آب‌های زیرزمینی توسط انسان نسبت داد. خشکسالی‌های شدید و بی‌سابقه اخیر در آمریکای مرکزی و اروپا نیز نقش داشته‌اند، و رویدادهایی مانند این انتظار می‌رود با بحران اقلیمی مکرر‌تر و شدیدتر شوند.

🌌سال ۲۰۲۵ خشک‌ترین بهار انگلستان در ۱۳۲ سال اعلام شد. این سد به قدری پایین آمد که یک پل قدیمی اسب‌کش آشکار شد. (Christopher Furlong/Getty Images)

¹¹★همانطور که انتشار سوخت‌های فسیلی رو به افزایش ما الگوهای بارندگی را که زمانی به آن متکی بودیم تغییر می‌دهد، مردم با ناامیدی به سمت آب‌های زیرزمینی روی می‌آورند که فشار بیشتری بر این منابع آبی وارد می‌کند که با نرخ تخلیه، تجدید نمی‌شوند.

¹²★در بسیاری از قاره‌ها، استفاده بیش از حد از آب‌های زیرزمینی را می‌توان به مناطق کشاورزی خشک نسبت داد که به این منبع آبی برای آبیاری محصولات متکی هستند: برای مثال، دره مرکزی کالیفرنیا که ۷۰ درصد بادام جهان را تولید می‌کند، و تولید پنبه نزدیک دریای آرال که اکنون کاملاً خشک شده در آسیای مرکزی.**

¹³★نویسندگان می‌نویسند: "در حال حاضر، پمپاژ بیش از حد آب‌های زیرزمینی بزرگترین عامل کاهش نرخ ذخیره آب خشکی در مناطق خشک‌شونده است که به طور قابل توجهی تأثیرات افزایش دما، خشک‌شدگی (aridification) و رویدادهای خشکسالی شدید را تشدید می‌کند."**

¹⁴★"حفاظت از ذخایر آب‌های زیرزمینی جهان در یک جهان در حال گرمایش و در قاره‌هایی که اکنون می‌دانیم در حال خشک‌شدن هستند، حیاتی است."

¹⁵★تیم امیدوار است تلاش‌های منطقه‌ای، ملی و بین‌المللی برای
توسعه کاربردهای پایدار از آب‌های زیرزمینی بتواند به حفظ این منبع ارزشمند برای سال‌های آینده کمک کند.

¹⁶★تیم می‌نویسد: "اگرچه تلاش‌ها برای کند کردن تغییرات اقلیمی ممکن است با اختلال مواجه شده باشد، هیچ دلیلی وجود ندارد که تلاش‌ها برای کند کردن نرخ خشک‌شدگی قاره‌ها نیز همین‌گونه باشد."

منبع:sciencealert


https://www.sciencealert.com/earths-continents-are-drying-out-at-an-unprecedented-rate-study-warns

📋 این پژوهش در Science Advances منتشر شده است.

کانال علمی نجومی ماورای فرازمینی ها🪐



https://www.tg-me.com/joinchat-SOSSquf1wQIBqWJ4

کانال ما رو به دوستان خود معرفی کنید🤔


@farzaminiha👽
#Author_sm🔢🔢🔢🔢

🎉🎉🎉


لحظه ی اعلام کسب رتبه اول جهان در المپیاد جهانی نجوم توسط نوابغ ایرانی❤️❤️❤️





کانال علمی نجومی ماورای فرازمینی ها✊



https://www.tg-me.com/joinchat-SOSSquf1wQIBqWJ4

کانال ما رو به دوستان خود معرفی کنید🤔


@farzaminiha👽
#Author_sm🔢🔢🔢🔢