عالمة إيرانية تبتكر آلية جديدة لمضاعفة سرعة الصواريخ إلى المريخ

ابتكرت  العالمة في مجال الفيزياء من أصول إيرانية، فاطمة إبراهيمي، آلية قد تساعد على نقل البشر إلى كوكب المريخ، بسرعة كبيرة جدا.

ويقوم ابتكار العالمة إبراهيمي، التي تعمل في مختبر برينستون لفيزياء البلازما التابع لوزارة الطاقة الأميركية، على استخدام الحقول المغناطيسية لإطلاق جزيئات البلازما من مؤخرة الصاروخ، ومن ثم دفع المركبة في اتجاهات مختلفة عبر الفضاء.

ويتيح استخدام المجالات المغناطيسية في هذا النوع من المهام تحديد مقدار الدفع اللازم لإتمام مهمة معينة، ويمنح رواد الفضاء القدرة على تغيير مقدار الدفع خلال القيادة في الفضاء الخارجي.

"كنت أطهو هذا المفهوم منذ مدة"، قالت إبراهيمي عن ابتكارها.

وأضافت "خلال تشغيله، ينتج هذا (الجهاز) فقاعات مغناطيسية تسمى البلازمويدات، التي تتحرك بنحو 20 كلم في الثانية".

ووفقا لبيان نشره مختبر برينستون، فإن المفهوم الجديد الذي اعتمدت عليه إبراهيمي في ابتكارها يعتمد على تسريع جزيئات البلازما بطريقة تحاكي ما يحصل على سطح الشمس، حيث تتلاقى خطوط المجال المغناطيسي وتنفصل بشكل مفاجئ، قبل أن تتحد مرة أخرى، لتولد الكثير من الطاقة.

وتحدث العملية داخل جهاز اندماج على شكل شطيرة الدونات، ويعرف باسم "توكاماك".

"أتتني الفكرة في 2017 خلال جلوسي على سطح سفينة وتفكيري بأوجه التشابه ما بين عادم السيارة وجزيئات العادم مرتفعة السرعة"، والمرتبطة بتجربة قام بها مختبر برينستون.

ووفقا لإبراهيمي، فإن هذه السرعة، وهي الأسرع في بداية أي رحلة نحو الفضاء، ستضع الكواكب البعيدة في متناول أيدي رواد الفضاء.

وقالت: "السفر لمسافات طويلة يستغرق شهورًا أو سنوات لأن الدافع المحدد لمحركات الصواريخ الكيميائية منخفض جدًا، لذا فإن المركبة تستغرق بعض الوقت لتصل إلى السرعة. "ولكن إذا صنعنا محركات الدفع استنادًا إلى إعادة الاتصال المغناطيسي، فيمكننا إذن إكمال المهام بعيدة المدى في فترة زمنية أقصر."

على عكس مفاهيم الدافع الحالية التي تعتمد على المجالات الكهربائية، فإنّ المجالات المغناطيسية في مفهوم إبراهيمي تسمح للبلازما داخل الدافع بأن تتكون إما من ذرات ثقيلة أو خفيفة. تتيح هذه المرونة للعلماء تخصيص مقدار الدفع لمهمة معينة.

تقول إبراهيمي: "بينما تتطلب محركات الدفع الأخرى غازًا ثقيلًا، مصنوعًا من ذرات مثل الزينون، في هذا المفهوم يمكنك استخدام أي نوع من الغاز تريده". قد يفضّل العلماء الغاز الخفيف في بعض الحالات لأن الذرات الأصغر يمكن أن تتحرك بسرعة أكبر.

فاطمة إبراهيمي هي عالمة فيزياء أبحاث رئيسية، وباحثة تابعة لقسم علوم الفيزياء الفلكية في جامعة برينستون. حصلت الدكتورة إبراهيمي على درجة الدكتوراه في فيزياء البلازما من جامعة ويسكونسن ماديسون في عام 2003.

وبحسب بحث أجراه سوث24 على شبكة الانترنت، فالدكتورة إبراهيمي من أصول إيرانية. حيث نشأت إبراهيمي، كما تشير مجلة (اون ويسكونسين) الأمريكية، في طهران، خلال الأوقات المضطربة للحرب الإيرانية العراقية.

ومن ثم انتقلت إلى السويد لبدء برنامج الدكتوراه في المعهد الملكي للتكنولوجيا، حيث بدأت تخصص في فيزياء البلازما والانصهار. 

وبعد عام، أرادت مواصلة بحثها في الولايات المتحدة.