Ünlü uzay deneyi: köpükler uzayda böyle büyüdü!
Avrupa Uzay Ajansı'nın Uluslararası Uzay İstasyonu'nda Columbus adlı bir bilim laboratuvarı var. Bu laboratuvarda, sıvıların mikro yerçekimi altındaki davranışında uzmanlaşmış akışkan bilimi laboratuvarı bulunmaktadır. Şu anda bu laboratuvar, çoğumuzun düşünmek için fazla zaman harcamayabileceği bir maddeyi incelemek için kullanılıyor: baloncuklar.
Köpükten bahsetmişken, köpüğün temelde sıvı ve gaz karışımı olduğunu ve gazın balonun içinde hapsolduğunu biliyoruz. Tıraş kreminden alev geciktiricilere kadar her türlü şeyi yapmak için kullanıyoruz. Bazı köpükler, polistiren köpük gibi katılarda hapsolmuş kabarcıklardır, ancak prensip aynıdır.
Yeryüzünde yerçekimi sıvı kabarcıklara hakimdir. Farklı boyutlarda kabarcıklar vardır ve yerçekimi sıvıyı tek tek kabarcıklar arasında aşağı çeker. Daha küçük baloncuklar küçülür ve daha büyük baloncuklar halinde birleşir. Sonunda, yerçekimi tüm sıvıyı aşağı çektiğinde, kabarcıklar patlar ve kabarcıklar dağılır.
Uzayda kabarcıklar
Ancak bilim adamları, bu deneyin arkasındaki sebep olan kabarcıkların davranışı hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyor. Mikro yerçekimi ortamında, sıvıyı aşağı çekme kuvveti daha azdır, bu nedenle köpük daha uzun süre dayanır. Bu, araştırmacılara sürekli olarak çalışması için zaman verir. Hayatımızda sıvı köpükler yaygın olmasına rağmen, bu ıslak köpüklerin detaylı fiziksel özellikleri hakkında çok az şey bilinmektedir. Örneğin, bazı sıvılar mikro yerçekimi altında karıştırıldığında veya çalkalandığında köpürürken yeryüzündeki sıvılar köpürmez.
2009 yılında astronot Frank de Winne bir köpük stabilitesi deneyi gerçekleştirdi. De Winnin deneyi, farklı sıvıları çalkalamayı ve değişikliklerini izlemeyi içerir. Bu sıvılar, saf su, protein sıvıları ve diğer sıvı türlerini içerir. Toplam 60 numune test edildi ve köpüklenme davranışları yeryüzündekinden oldukça farklıydı. Sıvı, daha hızlı stabilize olur ve yeryüzünden daha fazla kabarcık üretir. Temel olarak deneyler, mikro yerçekimi ortamında ultra kararlı köpük oluşturmanın mümkün olduğunu göstermektedir.
Bu, 2009'daki köpük stabilite deneyinin bir fotoğrafı. Dört çift özdeş numuneyi gösterir. Her çiftin solunda mikro yerçekimi örneği ve sağda Dünya deneyinde kullanılan sıvının aynısı var. Mikro yerçekimi deneyindeki kabarcıkların yeryüzündeki kabarcıklardan çok daha uzun sürdüğü açıktı.
Bu yeni deney, köpük kabalaştırma olarak adlandırılır ve 2009 köpük kararlılığı deneyine dayanmaktadır. Yeni deney, özellikle köpük sıvı hale dönüştüğünde, farklı sıvı fazlarında köpüğün hareketini dikkatle gözlemlemeye odaklanacak. Ancak yerçekiminin etkisi altında bu tür bir gözlem yapmak imkansızdır.
Bu, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki sert bir baloncuğun erken bir ESA görüntüsüdür. Bu bir test görüntüsü, ancak şimdiye kadar işlerin planlandığı gibi gittiğini gösteriyor. Akışkan bilimi laboratuvarı çok işlevli bir cihazdır. Uluslararası Uzay İstasyonundaki astronotlar tarafından veya "uzaktan bilim" modunda çalıştırılabilir. Yaklaşan bu balon kabartma deneyinde, Belçika'da uzaktan çalıştırılacak. Bir uzay balonunun ilk resmi bir test resmidir.
Köpük kabartma deneyinde, köpük ayrı bir kaba yerleştirilir ve kaptaki sıvı bir pistonla çalkalanır ve lazer optik ve yüksek çözünürlüklü bir kamera ile analiz edilir. Araştırmacılar, köpüğün mikro yerçekimindeki davranışını yakından gözlemleyecektir.
Elbette, baloncukları incelemenin sonucu sadece uzay değil. Baloncuklar hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak, dünyadaki günlük hayatımızı etkileyebilir. Tıraş köpüğü gibi şeylere hepimiz aşina olsak da, köpük çeşitli imalat süreçlerinde ve hatta inşaatta da kullanılmaktadır. Ancak bu deneyin tamamen farklı bir konu olan "kuantum köpüğü" ile ilgisi yok.
İlgilenen arkadaşlar doğrudan Toutiao uygulamasının üstündeki arama kutusunu kullanarak "uzay baloncuğuna" girebilir ve ihtiyacınız olan bilgiyi edinebilirsiniz!
