ESA Kids

Τα πειράματα σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας βοηθούν τις βιομηχανίες στη Γη

Weightless experiments help industries on Earth
Πρόσβαση στην εικόνα

Μια τυπική παραμονή στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) διαρκεί περίπου έξι μήνες. Πώς όμως απασχολούνται τα μέλη του πληρώματος όσο βρίσκονται εκεί πάνω; Μεγάλο μέρος της καθημερινής τους δραστηριότητας αφιερώνεται στη διεξαγωγή πειραμάτων που θα μπορούσαν να έχουν πρακτικές εφαρμογές στη Γη.

Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) είναι το μεγαλύτερο και πιο προηγμένο «εργαστήριο» που έχει ποτέ σταλεί στο διάστημα. Χρησιμοποιώντας τα ειδικά εξοπλισμένα τμήματά του, όπως το εργαστήριο «Columbus» της ESA, οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν ένα ευρύ φάσμα θεμάτων σε ένα πολύ ιδιαίτερο περιβάλλον, όπου επικρατεί κατάσταση έλλειψης βαρύτητας. Στη Γη, η βαρύτητα επηρεάζει έντονα ό,τι κάνουμε, αλλά συμβαίνουν κάποια πολύ περίεργα πράγματα όταν εξαφανίζονται οι επιδράσεις της βαρύτητας.

A flame in microgravity
Μια φλόγα σε συνθήκες μικροβαρύτητας

Έχουμε συνηθίσει να βλέπουμε τη φλόγα ενός κεριού να έχει κωνικό σχήμα. Η κωνική φλόγα σχηματίζεται όταν τα θερμά αέρια ανεβαίνουν, επειδή είναι ελαφρύτερα από τον ψυχρό αέρα που τα περιβάλλει. Αυτός ο ψυχρός αέρας εισέρχεται στη βάση του φυτιλιού του κεριού και παρέχει οξυγόνο για να διατηρείται η καύση του κεριού. Ωστόσο, σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας, το θερμό αέριο δεν είναι ελαφρύτερο από τον ψυχρό αέρα, οπότε δεν ανεβαίνει. Το αποτέλεσμα είναι μια μικρή, σχεδόν αόρατη, στρογγυλή φλόγα. Η πραγματική καύση λαμβάνει χώρα μόνο στην επιφάνεια της φλόγας, όπου το καύσιμο από το κερί του κεριού μπορεί να αναμιχθεί με το οξυγόνο του εξωτερικού αέρα.

Οι επιστήμονες μπορούν να μάθουν πολλά μελετώντας τον τρόπο με τον οποίο καίγονται τα υλικά σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας. Αυτές οι γνώσεις μπορούν στη συνέχεια να αξιοποιηθούν, για παράδειγμα, για τον σχεδιασμό κινητήρων αυτοκινήτων ή αεροσκαφών που καταναλώνουν λιγότερο καύσιμο και προκαλούν λιγότερη ρύπανση.

Ένας άλλος ενδιαφέρων τομέας έρευνας αφορά την ανάμιξη υγρών. Πολλά από τα μέταλλα που χρησιμοποιούμε καθημερινά είναι κράματα – μίγματα δύο ή περισσότερων μετάλλων. Τα κράματα παράγονται με την τήξη των μετάλλων, ώστε να αναμειχθούν μεταξύ τους. Στη Γη, η βαρύτητα επηρεάζει σημαντικά τον τρόπο με τον οποίο συνδυάζονται τα διάφορα υγρά μέταλλα, αλλά η ανάμιξη είναι πολύ ευκολότερη στο διάστημα. Τα πειράματα σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας μας διδάσκουν πολλά για αυτή τη διαδικασία, ώστε να μπορούν να παραχθούν καλύτερα κράματα πίσω στη Γη.