اگر زمین ۵۰ درصد بزرگتر بود چه می‌شد؟

بیگ بنگ: بسیاری از افراد، نقطه عطف پیشرفت بشر را گام نهادن نیل آرمسترانگ بر سطح ماه می‌دانند. اما دونالد پتیت(Donald Pettit)، فضانورد ناسا و مهندس شیمی مخالف این موضوع است. به گفته وی: « اولین نقطه عطف پیشرفت بشری خیلی قبل‌تر اتفاق افتاد؛ رسیدن به مدار زمین اولین قدم بزرگ انسان بوده است.»

به گزارش بیگ بنگ، رسیدن به مدار زمین، حدود ۴۰۰ کیلومتر آنطرف‌تر، برابر با نیمی از کل انرژی لازم برای رسیدن به سطح مریخ است. مسافت بین زمین و ماه تنها بخشی از مسافت لازم برای رسیدن به مدار زمین است. دلیل این امر شدت گرانش زمین است. و به گفته فیزیک‌دانان کمی سهل‌انگاری در این مسئله باعث سقوط سفینه فضایی می شود.

برای غلبه بر گرانش و بالا بردن راکت در فضا، هشتاد تا نود درصد از جرم راکت‌های فعلی صرف حمل سوخت می‌شود! طبق گفته پتیت، این بدان معنی است که نشستن در بالای یک راکت، خطرناکتر از نشستن بالای یک بشکه بنزین است. حمل سوخت توسط راکت همچنین باعث کمبود محل کافی برای غذا، کامپیوتر، آزمایشات علمی و فضانوردان می‌شود. با وجود این مشکلات، باید خود را خوش شانس بدانیم. به گفته پتیت: « اگر شعاع سیاره ما بزرگتر از این بود، شاید در یک نقطه از زمین راکت‌ها دیگر نمی‌توانستند از چنگ نیروی گرانش زمین بگریزند و سقوط می‌کردند.» سپس او با استفاده از معادله راکت چایکوفسکی، آن نقطه را محاسبه کرد.

فرض کنید راکتی با ۹۶ درصد سوخت و تنها ۴ درصد وزن داشته باشیم، همچنین سوخت را هیدروژن-اکسیژن در نظر بگیریم که هم اینک سوختی با بیشترین انرژی برای یک سفینۀ حامل انسان است. با قرار دادن این اعداد در معادله، می توانیم سرعت گریز محاسبه شده را به شعاع سیاره ای معادل ِ آن تبدیل کنیم. این شعاع گریز حدود ۹۶۸۰ کیلومتر است و از آنجایی که شعاع زمین ۶۶۷۰ کیلومتر است، در صورتی که سیاره ما ۵۰ درصد بزرگتر بود(با حفظ همان چگالی)، نمی توانستیم راکتی را به فضا بفرستیم.

گفته‌های پتیت نکات خوبی دارد. اول اینکه، با توجه به موفقیت آمیز بودن راکت‌ها، اما برای انتقال انسان به فضا چندان موفقیت‌آمیز نبوده است. و در صورت امکان، باید تکنولوژی‌های جدیدی برای نیل به این هدف بیابیم. که در برخی از روش‌ها و فیلم‌های علمی- تخیلی، پیشنهاد شده است. چند مورد از این روش‌ها هم آزمایش شده و به تفصیل شرح داده شده‌اند. دوم اینکه، ایجاد پایگاه پرتاب در ماه ایدۀ جذابی است، زیرا سرعت گریز ماه تنها ۲۱٫۳ درصد زمین است و نسبت به زمین، به هزینه و تکنولوژی کمتری نیاز دارد. بهره برداری سکوی پرتاب در ماه در حال حاضر شاید دور از ذهن باشد، اما با پیشرفت در پرینت های سه بعدی و پردازش بر روی مواد این سکو خیلی راحت تر می تواند ایجاد شود.

با این‌ همه، برای ایجاد آن، باید بیشتر مواد لازم برای سفینه های خود را از خود ماه و یا اشیاء فضایی نزدیک به ماه مانند دنباله دار یا سیارک ها بدست آوریم. فرضیه دیگر این است که از ماه به عنوان یک “ایستگاه سوخت گیری” استفاده کنیم، چرا که می توان یخ‌های ذخیره در ماه را به سوخت هیدروژن-اکسیژن تبدیل کرد. طبق گفته‌های پتیت هم اینک گرانش زمین، ما را در خود محبوس کرده و تا به این لحضه تمامی فرضیه‌ها و راه‌حل‌های‌مان به نتیجه ای نرسیده است، با اینحال با پیشرفت تکنولوژی احتمال فرار از این حقیقت ِ دیرینه امکان دارد.

ترجمه: فاطمه علیلو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Livescience.com

image_pdfimage_print
(15 نفر , میانگین : 4٫60 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=69479
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۴ پاسخ‌ها

  1. پژمان گفت:

    من نفهمیدم چرا اگر زمین ۵۰ درصد بزرگتر باشه گرانش بیشتر هست گرانش با حجم چه ارتباطی داره ؟ اندازه مریخ با اینکه نصف زمینه ولی گرانشش فقط کمی از زمین کمتره!!!
    لطفا اگه ممکنه توضیح بدین ، ممنون

    • مهدی گفت:

      سلام پژمان جان
      سوال خوبی پرسیدی.
      ولی موضوع بحث چیز دیگه ای بود.
      ما شرایط زمین رو با حفظ حیات سنجیدیم.منظور این بود که اگر زمین و حیاتی که روی خودش داره ۵۰ درصد بزرگتر بود. پس زمین و میدان مغناطیسی آن را هم حساب کردیم.
      چون اگر زمین نیروی گرانش نداشت یا کمتر بود. ممکن بود اصلا حیاتی روی کره زمین بوجود نیاد و یا حیاتی به شکل دیگه بوجود بیاد.چون گرانش و میدان مغناطیسی یکی از لازمه های حیات هستن.
      ود در آخر اینکه میدان مغناطیسی ربطی به اندازه و حجم کرات نداره.
      میدان مغناطیسی به هسته و مواد مذاب سیارات بستگی داره یعنی هرچی هسته یک سیاره داغتر و مذاب تر و بزرگتر باشه میدان مغناطیسی اون سیاره هم قویتره
      چون و قتی یک سیاره به دور خودش در جهت عقربه های ساعت میچرخه.
      هسته اون سیاره خلاف جهت عقربه های ساعت میچرخه و با این روند حالتی شبیه به حالت گریز از مرکز به وجود میاد که همه چیز رو به خودش جذب میکنه.
      یه مثال ساده اما دقیق واست میزنم.
      یه سطل آب رو در نظر بگیر که تا نصف پر از آب شده و یک طناب بهش بسته شده.
      حالا طناب رو در دست بگیر و بصورت عمودی بچرخان
      میبینی وقتی سطل به طرف بالا میره هیچ آبی ازش نمیریزه. به این حالت میگن حالت گریز از مرکز.
      خب حالا زمین هم داره به دور هسته خودش میچرخه و با ایجاد حالت گریز از مرکز تمام اجسام رو به خودش جذب میکنه.
      پس وقتی توی این مطلب گفته شده که
      زمین ۵۰ درصد بزرگتر باشه.منظور این بوده که زمین رو با هسته مذابش بزرگتر فرض کنم.
      اره اگر زمین با همین هسته ای که الان داره ۵۰ درصد بزرگتر بود میدان مغناطیسی ضعیف تری داشت.

    • ارش گفت:

      گرانش با جرم در ارتباطه

  2. e=mc^2 گفت:

    مرسی خانم علیلو.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *