โรงเรียนบ้านปากน้ำ

หมู่ที่ 5 บ้านบ้านคลองหลุน ตำบลฉวาง อำเภอฉวาง จังหวัดนครศรีธรรมราช 80150

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

075-481416

Scientist ภายในห้องปฏิบัติได้ศึกษาความร้อนของอะตอม

Scientist

Scientist (นักวิทยาศาสตร์)ภายในห้องปฏิบัติการเครื่องมือทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติของนาซ่า นักวิทยาศาสตร์กำลังสร้างบางสิ่งในแอนตาร์กติกา หรือแม้แต่ด้านมืดของดวงจันทร์ อุณหภูมิในแอนตาร์กติกาลดลงต่ำสุดที่ -120 ฟาเรนไฮต์ หรือ -85 องศา ด้วยด้านมืดของดวงจันทร์ อุณหภูมิ -280 ฟาเรนไฮต์หรือ -173 องศา

ในห้องปฏิบัติทำการเครื่องมือทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติของนาซ่า เป็นสถานที่แห่งแรกในวงโคจรที่ผลิตเมฆของอะตอม ซึ่งสามารถเข้าถึงเศษเสี้ยวขององศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ -459 ฟาเรนไฮต์ -273 องศา ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เย็นที่สุดที่สสารสามารถเข้าถึงได้ ไม่มีสิ่งใดในธรรมชาติที่รู้ว่า จะกระทบกับอุณหภูมิที่ทำได้ ในห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่น

ซึ่งหมายความว่า สถานที่โดยรอบเป็นจุดที่หนาวที่สุดในจักรวาล 7 เดือนหลังจากวันที่ 21 พฤษภาคม 2018 ที่เปิดตัวไปยังสถานีอวกาศของนาซ่า ในเวอร์จิเนียกำลังผลิตอะตอมที่เย็นจัดทุกวัน นักวิทยาศาสตร์ 5 ทีมได้ทำการทดลองในช่วงปีแรก และการทดลอง 3 รายการซึ่งกำลังดำเนินการอยู่

ทำไมอะตอมเย็นถึงต่ำมากเช่นนี้ โดยปกติอะตอมที่อุณหภูมิห้องจะเคลื่อนที่ไปมา แต่อะตอมที่เย็นจัดจะเคลื่อนที่ช้ากว่ามาก ลักษณะเฉพาะแตกต่างกันไป แต่อะตอมที่เย็นจัดอาจช้ากว่าอะตอมที่อุณหภูมิห้องมากกว่า 200,000 เท่า ซึ่งเป็นการเปิดหนทางใหม่ ในการศึกษาอะตอมรวมถึงวิธีใหม่ๆ ในการใช้อะตอมเหล่านี้ ในการตรวจสอบปรากฏการณ์ทางกายภาพอื่นๆ

วัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นคือ การทางวิจัยฟิสิกส์ขั้นพื้นฐาน เพื่อพยายามทำความเข้าใจการทำงานของธรรมชาติ ในระดับพื้นฐานที่สุด ร็อบ ทอมป์สัน นักฟิสิกส์อะตอมเย็นของนาซ่า กล่าวว่า เราเริ่มเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่า อะตอมมีพฤติกรรมอย่างไรในสภาวะไร้น้ำหนัก วิธีจัดการกับมัน เนื่องจากระบบต่างจากที่เราใช้บนโลกอย่างไร

ห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่น ในเมืองพาซาดีนา รัฐแคลิฟอร์เนีย และนักวิทยาศาสตร์ภารกิจ คือแหล่งความรู้ทั้งหมดที่จะสร้างรากฐาน สำหรับสิ่งที่หวัง เพราะจะเป็นอนาคตอันยาวนานของวิทยาศาสตร์ปรมาณูเย็นในอวกาศ ห้องทดลองบนโลก สามารถผลิตอะตอมที่เย็นจัดได้ แต่บนพื้นดิน แรงโน้มถ่วงดึงเมฆอะตอมที่เย็นจัด และตกลงมาอย่างรวดเร็ว

ทำให้”Scientist” มีเวลาเพียงเสี้ยววินาทีในการสังเกตการณ์ สนามแม่เหล็กสามารถใช้เพื่อดักจับอะตอม และยึดพวกมันไว้กับที่ แต่นั่นก็จำกัดการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของพวกมัน ในสภาวะไร้น้ำหนัก เมฆอะตอมที่เย็นจะลอยอยู่นานขึ้น ทำให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นพฤติกรรมของพวกมันได้กว้างไกลขึ้น

กระบวนการสร้างเมฆอะตอมเย็น เริ่มต้นด้วยเลเซอร์ที่เริ่มลดอุณหภูมิ โดยการทำให้อะตอมช้าลง คลื่นวิทยุอยู่ในกลุ่ม ทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยลดลงอีก ในที่สุดอะตอมจะถูกปลดปล่อยจากกับดักแม่เหล็ก และปล่อยให้ขยายตัวได้ สิ่งนี้ทำให้เกิดแรงกดดันที่ลดลง ซึ่งในทางกลับกัน ทำให้อุณหภูมิของเมฆลดลงอีกครั้งโดยธรรมชาติ

การปรากฏการณ์เดียวกับที่ทำให้อากาศเย็นหลังการใช้งานในอวกาศ เมฆจะขยายตัวได้นานกว่า ทำให้ถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าที่สามารถทำได้บนโลกลดลง โดยเหลือประมาณ 1 ใน 10 ของพันล้านองศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์หรืออาจต่ำกว่านั้นด้วยซ้ำ สิ่งอำนวยความสะดวกปรมาณูที่เย็นจัดบนโลกมักใช้พื้นที่ทั้งห้อง และโดยส่วนใหญ่ ฮาร์ดแวร์จะถูกปล่อยทิ้งไว้ เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถปรับเครื่องมือได้

หากจำเป็น การสร้างห้องปฏิบัติการปรมาณูเย็นสำหรับอวกาศ ทำให้เกิดความท้าทายด้านการออกแบบหลายประการ ซึ่งบางส่วนได้เปลี่ยนลักษณะพื้นฐาน ของสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ อย่างแรกมันเป็นเรื่องของขนาด สถานีโดยแบ่งเป็น 2 ชิ้นกล่องโลหะที่ใหญ่กว่าตู้เย็นขนาดเล็กน้อย และกล่องที่ 2 มีขนาดเล็กเท้ากระเป๋า ซึ่งได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานจากระยะไกลจากโลก

ดังนั้นจึงสร้างให้เป็นสถานที่ปิดล้อมอย่างสมบูรณ์ มีเทคโนโลยีจำนวนหนึ่งที่ไม่เคยมีการบินในอวกาศมาก่อนเช่น เซลล์สุญญากาศพิเศษที่มีอะตอม ซึ่งต้องปิดผนึกอย่างแน่นหนา จนแทบไม่มีอะตอมรั่วไหลเข้ามา ห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องสามารถต้านทานได้ การสั่นของการเปิดตัว และแรงสุดขีดที่เกิดขึ้น ระหว่างการบินไปยังสถานีอวกาศ

ทีมงานใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาฮาร์ดแวร์เฉพาะที่ สามารถตอบสนองความต้องการที่แม่นยำ ในการระบายความร้อนของอะตอมในอวกาศ หัวหน้าวิศวกรของห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่น จำเป็นต้องออกแบบใหม่ ในลักษณะที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน โรงงานต้องทำลายและสร้างขึ้นมาใหม่

การทำงานหนักและการแก้ปัญหาทั้งหมด ตั้งแต่เริ่มภารกิจในปี 2555 ทำให้วิสัยทัศน์ของทีมบนสถานีอวกาศนานาชาติ เพื่อติดตั้งที่ห้องปฏิบัติการเครื่องมือทดลอง ซึ่งเป็นโรงงานอะตอมที่เย็นจัดแห่งที่ 2 ที่เคยดำเนินการในอวกาศ โดยเป็นแห่งแรกที่ไปถึงวงโคจรของโลก และเป็นที่แรกที่ยังคงอยู่ในพื้นที่นานกว่า 2 ถึง 3 นาที ตลอดทางได้ปฏิบัติตามข้อกำหนดขั้นต่ำที่นาซ่ากำหนดให้ ซึ่งถือว่า ภารกิจประสบความสำเร็จ และกำลังจัดเตรียมเครื่องมือพิเศษเฉพาะ สำหรับการตรวจสอบความลึกลับของธรรมชาติ

 

 

 

 

บทความที่น่าสนใจ > อาหารสุนัข อาหารเสริมแก่สุนัข มีประโยชน์อย่างไร