حطم العلماء حاجزا جديدا في مجال المواد مع تطوير إنتاج زجاج فضائي يتميز بخصائص فريدة من نوعها تجعله مناسبا تماما للتطبيقات الفضائية المتطورة.
وسعت مجموعة علمية تضمّ عددًا من المؤسسات العالمية، إلى ابتكار نمط جديد من تصنيع المواد، وفقا لدراسة جديدة نشرت في مجلة “نيتشر غرافيتي”، حيث يتم إنتاج الزجاج في الفضاء الخارجي بدلا من الأرض. وقد فتح هذا الاكتشاف البارز آفاقا جديدة لإنتاج مجموعة متنوعة من أنواع الزجاج وتطويرها بما يتناسب مع جيل الأجهزة البصرية الجديد.
وأظهرت النتائج حسب مجلة “ساينس ديلي الأميركية” أنه يمكن لزجاج الفضاء تحمل درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية، وهي أعلى بكثير من الزجاج العادي أو السيراميك. وهذا يجعله مناسبًا للاستخدام في مركبات إعادة الدخول ومحركات الصواريخ.
وقال الباحث المشارك في الدراسة “يورغ نيوفيند” في بيان صحفي رسمي صادر من مؤسسة “أواك ريدج” البحثية المشاركة في الدراسة: “الفكرة من وراء البحث في عمليات التصنيع الفضائي تكمن في التعرّف على مواد غير متوفرة بالضرورة على سطح الأرض ولا يمكن إنتاجها بسبب اختلاف الظروف البيئية”.
وتمكن العلماء من وكالة استكشاف الفضاء اليابانية مسبقا من صهر وتصنيع زجاج في محطة الفضاء الدولية عن طريق التحكم عن بعد. وعندما جلبوا الزجاج الفضائي إلى الأرض، أخذوا يقيسون تلك العينات ويقارنونها بالزجاج الطبيعي باستخدام عدّة وسائل وتقنيات بما فيها النيترونات والأشعة السينية والمجاهر القوية.
وباستخدام مقياس حيود المواد على نطاق النانو، قام العلماء بإجراء الفحوصات عليها لمقارنتها بعينات زجاجية صغيرة يبلغ قطرها نحو 3.18 مليمترات فقط، وهو مثل تحديثا لتحليل التركيب الذرّي على حد وصف أحد العاملين في المنشأة.
بعد المقارنة أظهرت النتائج أنّ ثمّة تطابقا كبيرا بين النوعين؛ الزجاج المصنّع في الفضاء والزجاج المصنّع على الأرض، على مستوى التركيب والترتيب الذرّي، وأشار العلماء إلى أنّ مثل هذا الاكتشاف كفيل بأن يفتح آفاقا للمستقبل في إنتاج المواد المطلوبة في الأنشطة الفضائية دون الحاجة إلى جلبها من الأرض، وهو ما سيخفف التكاليف بشكل كبير.
روسيا تخطط لتطوير زجاج فائق المتانة لنوافذ محطة الفضاء الروسية بحلول عام 2026
وفي ذات السياق يخطط العلماء في معهد فيزياء القوة وعلوم المواد لدى أكاديمية العلوم الروسية لتطوير زجاج فريد من نوعه، لاستخدامه في نوافذ محطة الفضاء الروسية (ROS) بحلول عام 2026.
وجاء على الموقع الإلكتروني لمركز “تومسك” العلمي في غرب سيبيريا: “بحلول عام 2026، يتوقع أن ينجز علماء المواد في مركز “تومسك” العمل على تطوير زجاج فريد ذي طبقات واقية قوية ومتينة وبخصائص بصرية ممتازة لاستخدامه في النوافذ الفضائية الكبيرة الحجم التي يبلغ قطرها نصف متر، مما سيفتح فرصا جديدة لتشغيل أجهزة بصرية، مثل التلسكوبات وكاميرات التصوير.
ويوفر الزجاج الفضائي مادة ثورية للتطبيقات الفضائية. بفضل خصائصه الاستثنائية، لابتكار المركبات الفضائية والتقنيات الأخرى التي ستشكل مستقبل الاستكشاف الفضائي.
