یک هواپیما چگونه پرواز در جاذبه صفر را شبیه‌سازی می‌کند؟

شاید بسیاری از ما رؤیای رفتن به فضا و تجربه رهایی از جاذبه، نیروی عجیب و غریبی که ما را روی زمین نگه داشته، در سر داشته‌ایم. ظاهراً این تجربه فقط محدود به تعداد انگشت‌شماری از فضانوردان است که هر سال به فضا می‌روند. اما آیا واقعاً این‌طور است؟!

همان‌طور که مشخص است، برای تجربه جاذبه صفر، لازم نیست زمین را ترک کنید و هواپیماها نیز می توانند جاذبه صفر را شبیه‌سازی کنند. اما یک هواپیما چگونه پرواز در جاذبه صفر را شبیه‌سازی می‌کند؟ برای بررسی این موضوع با اِروتِک همراه باشید.

هواپیماهایی که به طور ویژه طراحی شده‌اند می‌توانند از طریق مانوری کنترل شده به نام پرواز سهموی، همان احساس را شبیه‌سازی کنند. این هواپیماها به‌جای اینکه مثل یک پرواز تجاری معمولی، با سرعت ثابت حرکت کنند، در قوس‌های تندی پرواز می‌کنند که به صورت متوالی و کنترل‌شده اوج می‌گیرند، شیرجه می‌زنند و منحنی سهموی را شبیه‌سازی می‌کنند. هر سهمی به مسافران حدود ۲۰ تا ۲۲ ثانیه بی‌وزنی نامحدود می‌دهد، زیرا هواپیما شیرجه می‌رود و وارد سقوط آزاد می‌شود. از این پروازها برای آزمایش تجهیزات، آموزش فضانوردان و یا توسط افرادی استفاده می‌شود که به دنبال هیجان هستند و می‌خواهند این حس کمیاب شناور شدن در هوا را تجربه کنند.

شرکت‌هایی مانند Zero Gravity Corporation در ایالات متحده از هواپیماهای اصلاح‌شده بوئینگ ۷۲۷ استفاده می‌کنند، در حالی‌که شرکت Novespace اروپا برای پروازهای «Zero-G» خود از ایرباس A310 استفاده می‌کند. این پروازها ممکن است شما را به فضا نبرند، اما می‌توانند اثرات آن را شبیه‌سازی کنند!

چگونگی ایجاد بی‌وزنی توسط مانورهای سهموی

علم پشت پروازهای با جاذبه صفر به‌طرز شگفت‌آوری ساده است. هواپیما با دنبال کردن یک مسیر سهموی، ریزجاذبه را ایجاد می‌کند، به این صورت که با زاویه حدود ۴۵ تا ۵۰ درجه به شدت اوج می‌گیرد، سپس با کاهش آرام نیروی موتور به صورت قوسی حرکت می‌کند و در نهایت با همان زاویه شیرجه می‌زند. هایپرجاذبه (پرجاذبه) حسی است که مسافران هنگام اوج‌گیری و خروج دارند که تقریباً دو برابر وزن طبیعی آن‌هاست. اما در بالای سهمی، به نظر می‌رسد که جاذبه وجود ندارد.

حدود ۲۰ ثانیه، مسافران، تجهیزات آزمایشگاهی و حتی قطرات آب، با هم در داخل کابین شناور می‌شوند. از آنجایی‌که هواپیما و هر چیزی که درون آن است با یک سرعت سقوط می‌کنند، نیرویی برای هل دادن به عقب وجود ندارد و در نتیجه شرایط سقوط آزاد در فضا را شبیه‌سازی می‌کند. خلبان‌ها همچنین می‌توانند مسیر حرکت را برای شبیه‌سازی جاذبه‌ای که در ماه (۰.۱۶ گرم) یا مریخ (۰.۳۸ گرم) احساس می‌شود، تنظیم کنند. این یکی دیگر از دلایلی است که پروازهای با جاذبه صفر برای تحقیقات بسیار عالی هستند.

به دلیل شرایط پروازی منحصربه‌فرد پروازهای سهموی، هواپیما برای حفظ پایداری به یک خدمه سه نفره نیاز دارد. دقت مکانیکی خلبانان است که محیطی تکرارپذیر و کنترل‌شده را ایجاد می‌کند که در آن محققان می‌توانند اثرات فضا بر بدن انسان و نحوه رفتار ماشین‌آلات و مواد در خارج از نیروی کشش ثابت زمین را مطالعه کنند.

تحقیقات، آموزش و گردشگری با جاذبه صفر

پروازهای سهموی چیزی فراتر از یک سرگرمی هستند. آن‌ها بخش مهمی از تحقیقات ناسا در مورد فناوری‌های فضایی و بدن انسان در فضا محسوب می‌شوند. آزمایش‌هایی که ممکن است روی زمین غیرممکن باشند، مانند مکانیک سیالات و رباتیک، در بازه‌های کوتاه جاذبه کاهش‌یافته، قابل انجام می‌شوند.

بخش تجاری نیز در حال رشد است. شرکت Zero Gravity Corporation پروازهای خود را به روی عموم باز کرده و آن‌ها را به عنوان نزدیک‌ترین چیز به سفر فضایی بدون موشک، به بازار عرضه می‌کند. AirZeroG اروپا نیز برنامه‌های مشابهی را ارائه می‌دهد، از جمله کمپین‌های تحقیقاتی تخصصی برای دانشمندان. قیمت بلیط همچنان بالا است و اغلب به چند هزار دلار برای هر صندلی می‌رسد، اما به غیرنظامیان فرصت می‌دهد تا مانند فضانوردان شناور شوند و حتی جاذبه شبیه‌سازی‌شده ماه و مریخ را تجربه کنند. اگرچه ممکن است به اندازه سفر فضایی تجاری مجلل نباشد، اما شما را بسیار به آن نزدیک می‌کند.

چه برای علم و چه برای هیجان، پروازهای سهموی ثابت می‌کنند که جاذبه صفر به مدار محدود نمی‌شود. با کمی خلبانی دقیق و هواپیمای مناسب، هواپیماها می‌توانند به طور موقت قوانین جاذبه را تغییر داده و فضا را کمی به زمین نزدیک‌تر کنند.

منبع: Slashgear