sociální sítě

Přímé přenosy

krátké zprávy

Apollo-Sojuz

Dne 15. července uběhlo padesát let o historické mise Apollo-Sojuz. Během této mise mise došlo ke spojení americké vesmírné lodi Apollo a sovětské lodi Sojuz. Velitelem posádky Apolla byl Thomas Stafford a jeho sovětským protějškem Alexej Leonov.

MILNET

Americké vesmírné síly odhadují, že by potřebovaly více než 4 miliardy dolarů na financování rozsáhlé konstelace družic na nízké oběžné dráze Země známé jako MILNET, která by poskytovala globální komunikační služby. V současné chvíli je MILNET na seznamu nefinancovaných priorit pro FY 2026.

Britská kosmická agentura

Nový výzkum zveřejněný Britskou kosmickou agenturou zdůrazňuje rostoucí závislost země na družicových technologiích, které podle nejnovějších údajů podporovaly odvětví představující přibližně 18 % národního hrubého domácího produktu (HDP).

SES

Společnost SES očekává, že 17. července dokončí akvizici konkurenčního družicového operátora Intelsat poté, co vyřeší všechny regulační překážky bránící uzavření dohody v hodnotě několika miliard dolarů.

Starliner

Zástupci NASA uvedli, že existuje veliká šance, že další zkušební let vesmírné lodě Boeing CST-100 Starliner bude bez posádky. Důvodem je stále probíhající řešení technických problémů lodi.

Americký kongres

Americký kongres se chystá nařídit Pentagonu, aby zavedl trvalé financování iniciativy amerických vesmírných sil, která bude poskytovat komerční družicové snímky a analýzy vojenským velitelům po celém světě, a to i přes nejistotu ohledně návrhu obranného rozpočtu.

Naše podcasty

Doporučujeme

Objednejte si knihy našich autorů a nahlédněte tak do historie kosmonautiky.

Poděkování

Náš web běží spolehlivě díky perfektnímu servisu hostingu Blueboard.cz, děkujeme!

Výzkum malých částic s velkými přínosy

Zubní pasty, 3D tisk, léky a detekce sesuvů materiálu na Marsu spolu na první pohled nemají nic společného. Přesto můžeme najít jednu věc, která tyto věci a jevy spojuje. Všechny totiž společně mohou využít pokroků ve výzkumu takzvaných koloidů, které se studují na Mezinárodní kosmické stanici. Jde o směsi tvořené droboučkými částicemi, které jsou rozptýlené v tekutině a mohou mít různé formy. Patří sem i různé přirozené směsi jako je mléko nebo bahnitá voda, ale i široké spektrum lidmi vyráběných produktů – od šamponů přes léky až po salátové dresinky. V některých koloidních roztocích se nachází vzácné částice, které jsou schopné vytvářet krystaly – ty by se daly využít k výrobě nejrůznějších materiálů.

Lidé nepřetržitě obývají Mezinárodní kosmickou stanici téměř dvacet let. Výzkumníci prakticky po stejnou dobu využívají možnosti této orbitální laboratoře k lepšímu pochopení chování koloidů. Jednak chtějí zlepšit produkty, které používáme v běžném životě, ale také by chtěli vytvořit látky nové včetně těch, které by usnadnily průzkum vzdálenějších končin vesmíru. A zapomenout nesmíme ani na přínosy, které mají tyto studie pro základní fyzikální výzkum.

Kanaďan Chris hadfield připravuje během 34. expedice experiment BCAT (Binary Colloidal Alloy Test).
Kanaďan Chris hadfield připravuje během 34. expedice experiment BCAT (Binary Colloidal Alloy Test).
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Studium koloidů na Zemi komplikuje gravitace, která způsobuje, že některé částice plavou k hladině a jiné se potápí. V mikrogravitaci tento problém odpadá a vědci tak mohou pomoci firmám navrhnout lepší produkty. Matthew Lynch, výzkumník firmy Proctor & Gamble (P&G) říká, že o tento základní výzkum projevuje zájem i akademická komunita. Vědci by třeba rádi porozuměli vztahu mezi tvary částic a tím, jak spolu interagují, aby mohli vytvářet nové materiály.

Dlouhý seznam výzkumů koloidů na ISS obsahuje třeba projekt BCAT (Binary Colloidal Alloy Tests), což je série více než 40 experimentů, která začala již v roce 2004. V rámci tohoto projektu vědci studují fázovou separaci – bod, ve kterém se směs rozděluje. Fázová separace hraje důležitou roli z hlediska kvality produktu a jeho trvanlivosti.

Koloidy zkoumá i experiment ACE (Advanced Colloid Experiments), který tvoří více než deset samostatných výzkumných větví. V rámci tohoto projektu se vědci zaměřili na chování různých typů částic. Sledovali, jak různé podmínky ovlivňují způsob, kterým částice vytváří trojrozměrné krystaly. Pochopení těchto procesů společně s naučením se, jak je řídit, by mohlo vést například ke zlepšení 3D tisku. Stejně tak je možné vytvoření pokročilých optických materiálů.

Američanka Karen Nyberg při obsluze experimentu ACE ( Advanced Colloids Experiment).
Američanka Karen Nyberg při obsluze experimentu ACE ( Advanced Colloids Experiment).
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Projekt ACE se věnuje i výzvě, která ovlivňuje všechny koloidy – jak udržet produkt dostatečně vlhký, aby se snadno dávkoval a přitom zabránit látkám či částicím, aby se začali shlukovat a usazovat. Proces označovaný zhrubnutí (coarsening) způsobuje, že se třeba krémový šampon promění na vrstvy lepkavé hmoty a vody. „Snadno dosáhnete buďto jednoho nebo druhého,“ říká Lynch a dodává: „Mohl bych něco ponořit  do betonu a zůstalo by to ponořené, ale pak se produkt musí nějak dávkovat. Dělat obojí současně není snadné.

Zhruba dvě třetiny značek pod hlavičkou P&G mohou podle Lynche profitovat z výzkumu koloidů a ISS se už podílela na výzkumech pro tři nové patenty, které firma získala. Roční tržby jen za aviváž Downy dosáhly přibližně 4 miliard dolarů – Lynch tedy upozorňuje, že pro firmu je významná i jednoprocentní úspora výrobních nákladů nebo o trochu delší trvanlivost. A dlouhodobá trvanlivost může najít využití i při dlouhodobých cestách do kosmického prostoru.

Velitel 12. expedice na ISS, William McArthur fotografuje vzorky z experimentu BCAT-3.
Velitel 12. expedice na ISS, William McArthur fotografuje vzorky z experimentu BCAT-3.
Zdroj: https://www1.grc.nasa.gov/

Už jsme zmínili i využití koloidů při 3D tisku. Tyto metody budou při dlouhodobých kosmických misích také velmi důležité. „Na dlouhé kosmické cestě se může stát, že se poškodí nějaký díl a vy nebudete mít náhradní díl,“ dává příklad Paul Chaikin, profesor fyziky z New York University a hlavní vědecký pracovník několika projektů v rámci programu ACE. Když porozumíme procesu, jak tvar, velikost a slučování částic ovlivňují tento proces, bude to klíč k využití koloidů při 3D tisku, aby mohly vzniknout třeba tyto náhradní díly.

Výzkumy se také zaměřují na proveditelnost vytváření částic, které se samy pomocí různých forem energie spojují. Vědci by chtěli instruovat částice, jak přesně se spojit, aby vznikly materiály se specifickými vlastnostmi. Budoucí kosmičtí průzkumníci by mohli přivážet tyto částice jako stavební kameny k výrobě téměř všeho, co potřebují.

Výzkum koloidů na ISS také pomohl vědcům vyvinout techniku světelného rozptylu (light scattering), která se dá využít ke sledování, jak se částice spojují a vytváří pevné sítě. Tato technika může odhalit i vlastnosti vrstev pod povrchem planet. Vědci by tak mohli snáze detekovat například sesuvy na Marsu. Kromě toho by se mohly lépe předvídat strukturální škody na silnicích a mostech, nebo dokonce i zemětřesení.

LMM (Light Microscopy Module)
LMM (Light Microscopy Module)
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Přidání konfokálního mikroskopu do mikroskopového modulu LMM (Light Microscopy Module) v roce 2009 významně pomohlo výzkumu koloidů na stanici. U konvenčních mikroskopů světlo proniká vzorkem jen do určité hloubky. Konfokální mikroskop zaostřuje svazek světla v jednu chvíli pouze na jeden úzký řez vzorkem. Zachytí tak mnoho 2D snímků, které následně mohou vytvořit trojrozměrnou strukturu. „Schopnost konfokálního mikroskopu je kriticky důležitá,“ říká Lynch a dodává: „Bez tohohle mikroskopu sice vidíte koloidy, ale nemáte žádnou hloubku a jen velmi těžko z toho získáte nějakou fyziku. LMM má rozlišení pro určení, kde jednotlivé částice jsou, ale i dynamiku celého systému.

Všechny výše zmíněné poznatky by se sbíraly mnohem složitěji, pokud by ISS neexistovala a některé by nebylo možné odhalit vůbec. „Mnoho našich poznatků o koloidech vzešlo z experimentů v mikrogravitaci,“ říká Chaikin a dodává: „Možnost zbavit se přitažlivosti byla velmi důležitá, abychom mohli izolovat různé vlivy. Tady se v podstatě vytvořil celý tento obor.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/iss-research-colloid-particles-ace

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/1_iss062e014349.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/2_iss034e045938.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/3_iss036e007207.jpg
https://www1.grc.nasa.gov/wp-content/uploads/BCAT-3-4-CP4.png
https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/explorer/Images/LMM3.jpg

Rubrika:

Štítky:

Hodnocení:

0 / 5. Počet hlasů: 0

Sdílejte tento článek:

Další podobné články:

Komentáře:

Odběr komentářů
Upozornit
0 Komentáře
Nejstarší
Nejnovější Nejvíce hodnocený
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře

Děkujeme za registraci! 

Prosím, klikněte na potvrzovací odkaz v mailu, který vám dorazil do vaší schránky pro aktivaci účtu.

Děkujeme za registraci! 

Prosím, klikněte na potvrzovací odkaz v mailu, který vám dorazil do vaší schránky pro aktivaci účtu.