(عکس) فاطیما ابراهیمی فیزیکدان و اختراع موشک فیوژن

دکتر "فاطیما ابراهیمی" فیزیکدان "آزمایشگاه فیزیک پلاسما پرینستون"(PPPL) آمریکا موشک فیوژن جدیدی را اختراع کرده که می‌تواند انسان‌ها را ۱۰ بار سریع‌تر از پیشران‌های فضایی کنونی به مریخ برساند.

دکتر فاطیما ابراهیمی یک موشک فیوژن جدید اختراع کرده است که می‌تواند روزی انسان را به مریخ برساند. این دستگاه از میدان‌های مغناطیسی برای شلیک ذرات پلاسما از  پشت موشک استفاده می‌کند و فضاپیما را به فضا می‌فرستد.

استفاده از میدان‌های مغناطیسی به دانشمندان امکان می‌دهد تا میزان رانش را برای یک مأموریت خاص تنظیم کنند و فضانوردان هنگام سفر به جهان‌های دور ، مقدار رانش را تغییر دهند.

اختراع این دانشمند ایرانی همچنین می‌تواند فضانوردان را ۱۰ برابر سریع‌تر از پیشران‌های فضایی فعلی که از میدان‌های الکتریکی برای حرکت ذرات استفاده می‌کنند، به سیاره سرخ ببرد.

ابراهیمی گفت: من مدتی است که در حال بررسی این مفهوم هستم. هنگامی که در سال ۲۰۱۷ روی یک صندلی نشسته بودم و به شباهت‌های اگزوز ماشین با ذرات پرسرعت فکر می کردم این ایده به ذهنم آمد. پلاسما حالت داغ و باردار ماده‌ای است که از الکترون‌های آزاد و هسته های اتمی تشکیل شده و ۹۹ درصد از جهان مرئی را نشان می‌دهد و قادر به تولید مقادیر زیادی انرژی است.

دانشمندان به طور شبانه‌روزی در تلاش برای تولید فیوژن در یک آزمایشگاه با امید به استفاده از قدرت آن برای تولید برق برای موشک‌هایی هستند که در اعماق فضا حرکت می‌کنند.

پیشران‌های فعلی پلاسما که از میدان‌های الکتریکی برای حرکت ذرات استفاده می‌کنند فقط می‌توانند یک ضربه خاص کم یا کم سرعت تولید کنند. اما شبیه سازی‌های رایانه‌ای انجام شده بر روی رایانه‌های آزمایشگاه فیزیک پلاسما پرینستون و مرکز ملی محاسبات علمی تحقیقات انرژی ملی آمریکا نشان داد که مفهوم جدید پیشران پلاسما می‌تواند با سرعت صدها کیلومتر در ثانیه، اگزوز تولید کند و ۱۰ برابر سریع‌تر از پیشران‌های دیگر باشد.

ابراهیمی گفت: سفر به راه دور ماه‌ها یا سال‌ها طول می‌کشد زیرا ضربه خاص موتورهای موشکی شیمیایی بسیار کم است، بنابراین سرعت گرفتن فضاپیما باید مدتی طول بکشد.

اگرچه استفاده از فیوژن برای تأمین انرژی موشک‌ها مفهوم جدیدی نیست، اما پیشران توسعه داده شده توسط ابراهیمی از سه جهت با دستگاه‌های پیشران کنونی تفاوت دارد.

اولین مورد این است که تغییر قدرت میدان‌های مغناطیسی می‌تواند میزان رانش را کم یا زیاد کند، که این امر باعث مانور بهتر در جهان تاریک فضا می‌شود.

ابراهیمی گفت: با استفاده از آهنرباهای الکتریکی بیشتر و میدان‌های مغناطیسی بیشتر ، می‌توانید یک دکمه را بچرخانید تا سرعت را تنظیم کنید. دوم اینکه پیشران جدید با بیرون راندن ذرات پلاسما و حباب‌های مغناطیسی معروف به پلاسموئیدها، حرکت می‌کند. پلاسموئیدها به پیشرانش نیرو می‌دهند.

با این حال، آخرین تفاوت مفهوم ابراهیمی با مفهوم دیگر این است که او از میدان‌های مغناطیسی برای شلیک ذرات پلاسما از پشت موشک استفاده می‌کند اما دستگاه‌های دیگر  از میدان‌های الکتریکی برای این امر استفاده می‌کنند.

استفاده از میدان‌های مغناطیسی ممکن است یک تغییر دهنده بازی باشد، زیرا به دانشمندان اجازه می‌دهد تا میزان رانش را برای یک ماموریت خاص تنظیم کنند.

ابراهیمی گفت: در حالی که سایر پیشران‌ها به گاز سنگین ساخته شده از اتم‌هایی مانند زنون احتیاج دارند، اما در این مفهوم می‌توانید از هر نوع گازی که می‌خواهید استفاده کنید. دانشمندان ممکن است در بعضی موارد گاز سبک را ترجیح دهند زیرا اتم‌های کوچکتر می‌توانند با سرعت بیشتری حرکت کنند.

دکتر فاطیما ابراهیمی کیست؟

فاطیما ابراهیمی در سال 2003 از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون آمریکا دکتری فیزیک پلاسما گرفت. ایشان در خصوص علائق خود نوشته است:

مطالعه نظری و مدل سازی انتقال دینامو و حرکت در پلاسمای آزمایشگاهی و اخترفیزیکی

شبیه سازی های عددی MHD گسترده پلاسمای مغناطیسی خود سازمان یافته

پایداری و جریان درایو در پلاسمای همجوشی مانند NSTX و MST

علایق تحقیقاتی من از پلاسمای همجوشی محدود مغناطیسی تا پلاسمای جریان محور ، مانند دیسک های برافزایشی است. تولید میدان مغناطیسی در مقیاس بزرگ از بی ثباتی مغناطیسی ، MRI هال در پلاسمای آزمایشگاه (آزمایش دینامو پلاسمای مدیسون) و اتصال مجدد مغناطیسی در NSTX در هنگام تزریق انعطاف پذیری کواکسیال از علاقه های تحقیقاتی من در چند سال اخیر بوده است. مورد دوم موضوع سخنرانی دعوت شده من در جلسه آینده APS-DPP است. از طریق شبیه سازی عددی اتصال مغناطیسی اجباری (مفهومی جهانی مشابه اتصال مجدد تاج خورشیدی) در یک مرکز همجوشی در مقیاس بزرگ (NSTX) برای اولین بار نشان داده شده است.