کاربرد نانوفناوری در صنایع فضایی
نویسنده: حسن محمدی خوجین
امروزه نانوفناوری کاربردهای بسیاری در اکثر علوم مانند پزشکی، کشاورزی، صنایع نظامی، علوم دریایی و... دارد. این فناوری تقریباً تمام جنبه های علم را تحت تاثیر قرار داده و علوم هواوفضا نیز از این قاعده مستثنی نمی شود. فناوری نانو در عرصه فضا کاربردهای بسیاری خواهد داشت که از جمله آنها می توان طراحی فضاپیماهایی سبک و مستحکم را نام برد.

   
    از فناوری نانو می توان به عنوان عامل تغییر در شیوه تولید مواد نام برد. با استفاده از این فناوری می توان موادی مستحکم ساخت که در عین حال سبک و دارای عمری طولانی اند. فناوری نانو یکی از مهم ترین عوامل پیشرفت صنعت هواوفضا در سال های اخیر است، به همین دلیل بسیاری از کشورها از جمله امریکا و کشورهای اروپایی سرمایه گذاری های زیادی را در این بخش انجام داده اند و پروژه های زیادی در این بخش در حال طراحی و اجرا است.
    
    فناوری نانو چیست
    اولین کسی که اعتقاد داشت روزی مواد با ویژگی های اتمی ساخته خواهد شد «ریچارد فاینمن» بود. به کمک فناوری نانو به زودی بسیاری از مشکلات بشر حل خواهد شد. این دانش بزرگ با سرعت بسیاری در حال پیشرفت است و همه روزه شاهد این هستیم که این فناوری، موادی با فناوری جدید و ویژگی های فوق العاده یی را به جهان عرضه می کند. فناوری نانو علم کنترل مواد در ابعاد 11 تا 100 نانومتر است و البته می توان به ابعاد کوچک تر هم فکر کرد. یک نانومتر چیزی حدود یکصدهزارم کاغذ معمولی است، یعنی معادل10 برابر طول اتم هیدروژن.
    
    فناوری نانو در عرصه فضا
    به زودی فناوری نانو باعث رفع بسیاری از مشکلات صنعت هواوفضا خواهد شد. ساخت موادی مستحکم و مقاوم، سبک، دارای عمر طولانی و در عین حال با قیمت کمتر، نسبت به محصولات مشابه کمک بسیاری به این صنعت خواهد کرد. فناوری نانو کاربردهای جدید بسیاری نیز برای عرصه فضا به ارمغان خواهد آورد. با به کارگیری این فناوری وسیله های حمل ونقل فضایی، ماهواره ها، کاوشگرها، لباس های فضانوردان، تلسکوپ های فضایی و حتی هواپیماهای نظامی و جاسوسی دچار تحول عظیمی خواهند شد. بسیاری از کشورهای پیشرفته و در حال توسعه سرمایه گذاری های زیادی در زمینه کاربرد فناوری نانو در فضا انجام داده اند. در سال های گذشته در امریکا در این زمینه سرمایه گذاری چندصد میلیون دلاری با عنوان ابتکار ملی فناوری نانو انجام شده است. البته کشورهای اروپایی نیز از این موضوع غافل نبوده اند و به سرمایه گذاری های بزرگی در این بخش پرداخته اند. از اهداف اصلی و مهم این پژوهش ها کاهش وزن سامانه های فضایی و افزایش امکانات و بازده آنها است. ساخت ماهواره ها و فضاپیماهایی سبک، قوی و مقاوم در برابر پرتوهای زیانبار فضایی با فناوری نانو امکانپذیر شده است.
    
    برنامه های فناوری نانو در ناسا
    در چند سال اخیر پژوهش های فراوانی در زمینه فناوری نانو در عرصه فضا در پژوهشگاه های مختلف از جمله ناسا انجام شده است. به طور کلی پژوهش های ناسا در این زمینه شامل موارد زیر می شود:
    - پژوهش در زمینه تولید مواد در آزمایشگاه لانگلی با سرمایه گذاری 11 میلیون دلار
    
    - پژوهش در زمینه الکترونیک و داده پردازی توسط آزمایشگاه ایمز با سرمایه گذاری 15 میلیون دلار
    
    - تحقیقات در زمینه حسگرها و اجزا در آزمایشگاه پیشرانش جت با سرمایه گذاری 10 میلیون دلار.
    
    بیشتر تحقیقات فناوری نانو در ناسا دارای اهداف بلندمدت است. یکی از هدف های مهم و اصلی، افزایش امکانات و کاهش وزن سامانه های فضایی است. در صورتی که کارایی این سامانه ها به کمک فناوری نانو بالابرود، بسیاری از مشکلات در عرصه فضا حل خواهد شد. اهداف ناسا از تحقیقات در این زمینه حتی بیشتر از این نیز هست. ناسا سعی دارد با راهبردی به نام «از پایین به بالا» روی پروژه های مرتبط با فناوری نانو سرمایه گذاری کند. به پژوهش در زمینه ساختارها و سازه هایی در ابعاد مولکولی پژوهش های ریزفناوری مولکولی گفته می شود. ناسا در این زمینه سرمایه گذاری های زیادی انجام داده و آزمایشگاه های زیادی در این زمینه ایجاد کرده است. پژوهش در این زمینه دارای بخش های ویژه یی است که مهم ترین آنها عبارتند از:
    
    - ریزمواد یا موادی با قدرت بسیار بالاو قابل برنامه ریزی
    
    - ریزالکترونیک ها، داده پردازی، سامانه های ارتباطی با مصرف انرژی کم
    
    - ریزابزارها برای کوچک سازی سامانه های فضایی و...
    
    - ریزفناوری زیست مولکولی برای زیست درمانی و درمان فضانوردان به صورت خوددرمانی و...
    
    کشورهای دیگری نیز در این زمینه فعالیت می کنند که از جمله آنها می توان به کشورهای اروپایی، چین و روسیه اشاره کرد