اخبار – ALBUQUERQUE، NM – در صحرای مرتفع نوادا، الیزابت سیلبر کپسول بازگشت نمونه ناسا را از OSIRIS-REX روز یکشنبه به جو زمین فرود آمد، اما بر خلاف بسیاری از دانشمندان، برای سنگ های سیارکی وجود نخواهد داشت.
سیلبر، فیزیکدان آزمایشگاه ملی ساندیا، با محققانی از آزمایشگاه‌های ملی ساندیا و لوس آلاموس، آژانس کاهش تهدیدات دفاعی، شرکت تحقیقاتی TDA، آزمایشگاه پیشرانه جت، دانشگاه هاوایی و دانشگاه اوکلاهاما کار می‌کند. امواج فروصوت و امواج لرزه‌ای ایجاد شده توسط کپسول را هنگام حرکت در جو زمین با سرعت مافوق صوت، حدود 26000 مایل در ساعت، ثبت و توصیف کنید. این بزرگترین کمپین نظارتی از هر رویداد مافوق صوت در تاریخ خواهد بود و سیلبر امیدوار است که این داده ها توانایی دانشمندان را در استفاده از امواج فروصوت برای تشخیص شهاب سنگ ها و دیگر اجرام در حال حرکت با سرعت مافوق صوت بهبود بخشد.
دانشمندان در حال حاضر از امواج فروصوت، یک موج صوتی با فرکانس پایین که معمولاً برای انسان قابل شنیدن نیست، برای شناسایی و نظارت بر فعالیت های آتشفشانی، زمین لرزه ها و … استفاده می کنند. انفجارها. سیلبر گفت که هنگام ورود شهاب‌سنگ‌ها به اتمسفر زمین، می‌توان مادون‌صوت را نیز مشاهده کرد، اما شرایط جوی مانند باد می‌تواند سیگنال را تحریف کند و معمولاً اطلاعات نسبتا کمی در مورد شهاب‌سنگ ورودی برای کمک به تجزیه و تحلیل داده‌ها در دسترس است.
کپسول OSIRIS-REx کاندید مناسبی برای مطالعه یک رویداد مافوق صوت است، زیرا ما همه چیز را در مورد آن می دانیم – زاویه ورود، سرعت، سرعت چرخش، اندازه و جرم – و می توانیم از این اطلاعات برای کالیبره کردن مدل ها و آزمایش حسگرهای خود استفاده کنیم. سیلبر گفت: توانایی ها. از آنجایی که کپسول سریعتر از سرعت صوت حرکت می کند، موج ضربه ای ایجاد می کند. همانطور که موج ضربه ای از کپسول منتشر می شود، به امواج فروصوت تبدیل می شود که ما سعی خواهیم کرد آنها را شناسایی کنیم.
تیم چند آژانس چهار راه اندازی خواهد کرد بالن های خورشیدی و دو بالون هواشناسی مجهز به میکروبارومتر در نوادا و حسگرهای زمینی در چندین مکان خواهند داشت.
سیلبر گفت: «اینها حسگرهای کوچکی هستند که تغییرات کوچک فشار هوا را اندازه گیری می کنند. مادون صوت یک موج فشار است و وقتی حسگرها را در یک آرایه با هم گروه بندی می کنیم، می توانیم جهت حرکت امواج فروصوت را تعیین کنیم.
سیلبر گفت که این گروه دارای تعداد بی‌سابقه‌ای از سنسورهای ثبت داده‌ها خواهد بود، از جمله 45 حسگر منفرد، یک آرایه مستطیلی بزرگ با 200 حسگر و سه آرایه متشکل از چهار حسگر در یک شکل مثلثی. در ابتدا، تیم بررسی خواهد کرد که چند حسگر سیگنال را شناسایی کرده اند. سیلبر و همکارانش در آزمایشگاه در خانه، مطالعه عمیق تری را انجام خواهند داد.
سیلبر گفت: «ما می‌خواهیم تعیین کنیم که موج ضربه‌ای در طول مسیر کپسول از کجا می‌آید. “موج یک چیز پیوسته در طول مسیر خواهد بود، بنابراین سوال این است که دقیقاً آن سیگنال از کجا می آید؟” از ارتفاع معین؟ از قسمت های مختلف مسیر؟
این تیم قصد دارد سیگنال های ثبت شده از مکان های مختلف در نوادا و یوتا را با هم مقایسه کند تا ببیند آیا آنها به یک نقطه مبدا در طول مسیر کپسول اشاره می کنند یا خیر. از آنجایی که سرعت کپسول با شیرجه به سمت سطح تغییر می‌کند و از مافوق صوت به مافوق صوت به ماوراء صوت تبدیل می‌شود، تیم همچنین می‌تواند تمام مراحل پرواز را مطالعه کند.
سیلبر گفت: «ما همچنین چگونگی انتشار امواج صوتی قوی را مطالعه خواهیم کرد، آزمایش خواهیم کرد که چگونه ابزارهای ما می توانند سیگنال ها را دریافت کنند و تأثیرات جو بر امواج فروصوت را بررسی خواهیم کرد. همه اینها دانش و توانایی ما را برای استفاده از امواج فروصوت برای شناسایی شهاب‌سنگ‌ها و اجسام ساخت بشر با امواج فروصوت بهبود می‌بخشد.
در تدارک این کمپین، سیلبر، دانیل بومن، و سارا آلبرت یک مقاله منتشر کردند کاغذ در اتمسفر، بررسی مشاهدات فروصوت و لرزه‌ای گذشته از چهار ماموریت بازگشت نمونه دیگر انجام شده از زمان پایان ماموریت‌های آپولو ناسا، و خلاصه کاربرد آنها در توصیف پرواز شهاب‌سنگ‌ها از طریق جو زمین. سیلبر نیز رهبری جداگانه اما مشابه را دارد تحقیق و توسعه با هدایت آزمایشگاهی پروژه ای برای بررسی اینکه آیا می توان از امواج فروصوت برای تعیین ارتفاع و سرعت بولیدها – شهاب سنگ های درخشان و در حال انفجار – در شرایطی که انواع دیگر حسگرها داده های کافی را ارائه نمی دهند استفاده کرد.
آزمایشگاه‌های ملی ساندیا یک آزمایشگاه چند مأموریتی است که توسط شرکت فناوری ملی و راه‌حل‌های مهندسی Sandia LLC، یکی از شرکت‌های تابعه شرکت بین‌المللی هانی‌ول، برای اداره امنیت ملی هسته‌ای وزارت انرژی ایالات متحده اداره می‌شود. آزمایشگاه های Sandia دارای مسئولیت های عمده تحقیق و توسعه در بازدارندگی هسته ای، امنیت جهانی، دفاع، فن آوری انرژی و رقابت اقتصادی است، با تاسیسات اولیه در آلبوکرکی، نیومکزیکو، و لیورمور، کالیفرنیا.
