تولید حسگرهای پلاسما با چاپ سه‌بعدی برای استفاده در ماهواره‌ها

دانشمندان دانشگاه ام آی تی آمریکا برای اولین بار حسگرهای پلاسما برای استفاده در فضاپیماها را به طور کامل از طریق دیجیتالی و چاپ سه‌بُعدی تولید کردند که نسبت به نمونه‌های پیشین دقت‌بالاتری دارد و با هزینه کمتر و سریع‌تر ساخته می‌شوند.

کد خبر: ۴۸۲۱۳۹

تاریخ: ۰۵ مرداد ۱۴۰۱ - ۱۱:۰۸

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از تارنمای ام‌آی‌تی نیوز» آمریکا، این حسگرهای پلاسما که به عنوان تحلیلگرهای بالقوه تاخیری (RPAs) نیز شناخته می‌شوند در ماهواره‌ها برای تعیین ترکیب شیمیایی و توزیع انرژی یونی اتمسفر به کار می‌روند.

این سخت‌افزار چاپ سه‌بعدی و بُرش‌ - لیزری (laser-cut) به همان خوبی حسگرهای پلاسمایی نیمه‌رسانای پیشرفته کار می‌کند اما نوع قبلی گران‌قیمت بود و ساخت آنها مستلزم چند هفته کار فشرده و دقیق بود. اما حسگرهای چاپ-سه‌بعدی با هزینه چند ۱۰ دلاری و ظرف مدت چند روز قابل ساخت است.

این حسگرها به علت هزینه پایین و سرعت ساخت، گزینه مناسبی برای استفاده از تاسواره‌ها (ماهواره‌های مکعبی یا CubeSats) هستند. این ماهواره‌های کم‌هزینه و با مصرف پایین انرژی و سبک، معمولا برای ارتباطات و نظارت محیطی در اتمسفر بالایی زمین مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پژوهشگران دانشگاه ام‌آی‌تی این تحلیلگرهای بالقوه تاخیری را با استفاده از یک ماده شیشه‌ای - سرامیکی ساختند که نسبت به مواد سنتی مورد استفاده در ساخت حسگرها مانند سیلیکون و روکش‌های فیلم‌نازک (thin-film coatings) دوام بیشتری دارند.

تحلیلگرهای بالقوه تاخیری برای اولین بار در سال ۱۹۵۹ در یک ماموریت فضایی مورد استفاده قرار گرفت. این حسگرها، انرژی موجود در یون‌ها یا ذرات باردار غوطه‌ور در پلاسما را ردیابی می‌کنند. این ابزارهای تطبیق‌پذیر با نصب روی فضاپیماهایی مانند تاسواره‌ها اقدام به سنجش انرژی و آنالیز شیمیایی می‌کنند و این اقدام به دانشمندان برای پیش‌بینی وضعیت آب و هوایی یا نظارت بر تغییرات اقلیمی یاری می‌رساند.

به گفته پژوهشگران، دقت بالای چاپ سه‌بعدی حسگرهای جدید می‌تواند کاربردهای جدیدی برای این قبیل حسگرها در تحقیقات انرژی همجوشی (fusion ) یا پروازهای فراصوت (supersonic ) ایجاد کند.