NASA gus an àite as fhuaire sa chruinne-cè a chruthachadh air bòrd an ISS

Tha fios aig a h-uile duine gu bheil àite fuar. Anns a ’bheàrn mhòr eadar rionnagan agus galaraidhean, bidh teòthachd stuth gasach a’ tuiteam gu 3 ceum K gu h-àbhaisteach, no 454 ceum fo neoni Fahrenheit.


Tha e faisg air a bhith nas fhuaire.

Tha luchd-rannsachaidh NASA an dùil an àite as fhuaire a chruthachadh anns a ’chruinne-cè aithnichtea-staighan Stèisean Fànais Eadar-nàiseanta (ISS).


“Tha sinn a’ dol a sgrùdadh cùis aig teòthachd fada nas fhuaire na lorgar gu nàdarra, ”arsa Rob Thompson bho JPL. Is esan an neach-saidheans pròiseict airson Cold Atom Lab aig NASA, inneal-fuarachaidh atamach airson a chuir air bhog chun ISS ann an 2016. “Tha sinn ag amas air teodhachd èifeachdach a phutadh sìos gu 100 pico-Kelvin.”

Tha 100 pico-Kelvin dìreach aon deich billean de cheum os cionn neoni iomlan, far a bheil gnìomhachd teirmeach dadaman a ’stad gu teòiridheach. Aig teòthachd cho ìosal, chan eil bun-bheachdan àbhaisteach de solid, liquid agus gas buntainneach tuilleadh. Bidh dadaman a tha ag eadar-obrachadh dìreach os cionn ìre lùth neoni a ’cruthachadh cruthan ùra de chùis a tha gu ìre mhòr… cuantamach.

Tha meacanaig Quantum na mheur de fhiosaig a tha a ’toirt cunntas air riaghailtean neònach solais agus cùis air lannan atamach. Anns an rìoghachd sin, faodaidh cùis a bhith ann an dà àite aig an aon àm; bidh nithean gan giùlan fhèin mar gach cuid gràinean agus tonnan; agus chan eil dad cinnteach: tha an saoghal cuantamach a ’ruith air coltachd.




Is ann anns an raon neònach seo a bhios luchd-rannsachaidh a ’cleachdadh an Cold Atom Lab a’ tuiteam.
“Tòisichidh sinn,” arsa Thompson, “le bhith a’ sgrùdadh Bose-Einstein Condensates. ”

Ann an 1995, lorg luchd-rannsachaidh nan gabhadh tu beagan mhillean dadaman rubidium agus gun fhuaraich iad faisg air neoni iomlan, gun deidheadh ​​iad còmhla ann an aon tonn de chùis. Dh ’obraich an cleas le sodium, cuideachd. Ann an 2001, roinn Eric Cornell bho Institiud Nàiseanta Inbhean & Teicneòlas agus Carl Wieman à Oilthigh Colorado an Duais Nobel le Wolfgang Ketterle de MIT airson an lorg neo-eisimeileach de na condensates sin, a bha Albert Einstein agus Satyendra Bose air a ro-innse tràth san 20mh linn. .

Ma chruthaicheas tu dà BEC agus ma chuireas tu ri chèile iad, cha bhith iad a ’measgachadh mar gas àbhaisteach. An àite sin, faodaidh iad “bacadh” mar stuadhan: tha sreathan tana, co-shìnte de chùis air an sgaradh le sreathan tana de àite falamh. Faodaidh atom ann an aon BEC e fhèin a chuir ri dadam ann am BEC eile agus toradh - gun dadam idir.

“Leigidh an Cold Atom Lab leinn sgrùdadh a dhèanamh air na nithean sin aig an teòthachd as ìsle a-riamh,” arsa Thompson.
Tha an obair-lann cuideachd na àite far am faod luchd-rannsachaidh gasaichean atamach fìor-fhionnar a mheasgachadh agus faicinn dè thachras. “Faodaidh measgachadh de dhiofar sheòrsaichean dadaman seòladh còmhla cha mhòr gu tur an-asgaidh bho bhualaidhean,” mhìnich Thompson, “a’ leigeil leinn tomhas mothachail a dhèanamh de eadar-obrachaidhean gu math lag. Dh'fhaodadh seo leantainn gu bhith a 'lorg uinneanan inntinneach agus ùr. '


Is e an stèisean fànais an t-àite as fheàrr airson an rannsachadh seo a dhèanamh. Tha microgravity a ’leigeil le luchd-rannsachaidh stuthan fhuarachadh gu teòthachd mòran nas fhuaire na tha e comasach air an talamh.

Tha Thompson a ’mìneachadh carson:

“Tha e na phrionnsapal bunaiteach de thermodynamics nuair a leudaicheas gas, bidh e a’ fuarachadh. Tha eòlas làimhseachail aig a ’mhòr-chuid againn le seo. Ma spìonas tu canastair aerosol, gheibh an cnatan fuar. ”

Tha gasaichean cuantam air am fuarachadh san aon dòigh. An àite aerosol, ge-tà, tha ‘ribe magnetach’ againn.
“Air an ISS, faodaidh na glacaidhean sin a bhith gu math lag oir chan fheum iad taic a chumail ris na dadaman an aghaidh tarraing cuideam. Bidh ribeachan lag a ’leigeil le gasaichean leudachadh agus fuarachadh gu teothachd nas ìsle na tha comasach air an talamh.”


Chan eil fios aig duine càite an stiùir an rannsachadh bunaiteach seo. Tha eadhon na tagraidhean “practaigeach” air an liostadh le Thompson - mothachairean quantum, interferometers tonn, agus lasers atamach, dìreach airson beagan ainmeachadh - coltach ri ficsean saidheans. “Tha sinn a’ dol a-steach do na neo-aithnichte, ”thuirt e.

Tha luchd-rannsachaidh mar Thompson a ’smaoineachadh air an Cold Atom Lab mar dhoras a-steach don t-saoghal chandamach. Am b ’urrainn don doras swing an dà dhòigh? Ma tha an teòthachd a ’tuiteam ìosal gu leòr,“ bidh e comasach dhuinn pacaidean tonn atamach a chruinneachadh cho farsaing ri falt daonna - is e sin, mòr gu leòr airson sùil an duine fhaicinn. ” Bidh creutair de fhiosaig cuantamach air a dhol a-steach don t-saoghal macroscopic.

Agus an uairsin tha an fhìor bhrosnachadh a ’tòiseachadh.

Tro NASA