در پی ارسال یک قطعه به ایستگاه فضایی بین‌المللی در ماه مه، ایجاد سردترین دما در ایستگاه فضایی از ماه سپتامبر عملیاتی خواهد شد.
به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، ناسا بدنبال اینست که اتم‌ها را به 10 میلیاردم درجه بالای صفر مطلق، سرد کند تا سردترین دما در جهانِ شناخته شده ایجاد شود.
ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) به عنوان سردترین نقطه در فضا شناخته خواهد شد، زیرا "آزمایشگاه اتم سرد"(CAL) ناسا شروع به تولید اتم‌های بسیار سرد کرده است.
این اتم‌ها موسوم به "بوز-اینشتین هم‌چگال" به عنوان بخشی از
آزمایش‌های میکروگرانشی برای مطالعه مکانیک کوانتومی و ماهیت بنیادی ماده،
تا 10 میلیاردم درجه بالای صفر مطلق، سرد می‌شوند.
خلاء فضا می‌تواند خیلی سرد باشد، اما ایستگاه فضایی بین‌المللی(ISS) در حال تبدیل شدن به نقطه‌ای برای تجربه سردترین دمای هستی است.
ناسا یک قطعه جدید از تجهیزات خود را به این ایستگاه ارسال
می‌کند که یک بخش کوچک از ایستگاه را حدود 10 میلیارد برابر سردتر از فضا
می‌کند.
هنگامی که آزمایشگاه "CAL" شروع به کار کند، به عنوان سردترین مکان در جهانِ شناخته شده تبدیل خواهد شد.
این وسیله به گونه‌ای طراحی شده است که اتم‌های گاز را در سطح
میلیاردم درجه بالای صفر مطلق منجمد می‌کند که این دما، بیش از 100 میلیون
بار سردتر از دمای فضای عمیق است.
ناسا هرگز تا کنون اتم‌های بوز-اینشتین هم‌چگال را در فضا
مشاهده و ایجاد نکرده بود. چرا که بر روی زمین، کشش گرانشی موجب می‌شود
اتم‌ها به طور مداوم به سمت زمین میل کنند، به این معنی که آنها معمولا در
کسری از ثانیه قابل مشاهده هستند.
محققان بر روی زمین، ماده را به دماهای بسیار پایین رسانده‌اند، اما ایجاد دماهای بسیار سردتر به دلیل گرانش، ناممکن است.
اما اگر در فضا به دمای صفر مطلق نزدیک شوند که سردترین دمای
ممکن و نقطه‌ای است که تمام حرکات در آن متوقف می‌شود، می‌توان مطالعات
علمی مختلفی را انجام داد.
دانشمندان معتقدند که "CAL" قادر
خواهد بود تا بیش از همیشه به صفر مطلق نزدیک شود و قرار دادن آن در
ایستگاه فضایی، مطالعه خواص کوانتومی جهان را آسان خواهد کرد.
"CAL" از میدان‌های مغناطیسی برای
تعلیق اتم‌ها استفاده می‌کند، به طوری که لیزرها را قادر می‌سازد تا آنها
را تا کسری از صفر مطلق، خنک کنند که منفی 459.67 درجه فارنهایت یا منفی
273.15 درجه سانتی‌گراد یا 0 کلوین است.
از آنجایی که اتم‌ها تقریبا هیچ حرکت ترمودینامیک(آنتروپی)
ندارند، بنابراین حالت‌های کوانتومی طولانی‌تر می‌شوند و مداخله کمتری را
از محیط تجربه می‌کنند.
محققان به این دلیل اتم‌های بوز-اینشتین هم‌چگال را تولید
کرده‌اند که این حالت از ماده، حالتی است که در آن اتم‌ها همان انرژی
کوانتومی کم را اشغال می‌کنند و به جای رفتار به شکل ذره، به صورت یک موج
واحد رفتار می‌کنند.
این موج‌ها در مدار زمین ممکن است تا 10 ثانیه دوام بیاورند، در حالی که روی زمین تنها کسری از ثانیه قابل مشاهده هستند.
ناسا طی چند سال اخیر، طراحی و ساخت "CAL"
را با استفاده از تمام توان سخت‌افزاری و نرم‌افزاری خود تکمیل کرده است.
با این حال، این یک دستگاه پیچیده است که نیاز به آزمایشات گسترده‌ای دارد.
در ابتدا برنامه‌ریزی شده بود تا این وسیله در اوایل سال 2017
به ایستگاه فضایی ارسال شود، اما آزمایش‌های آزمایشگاه پیشران جت ناسا
موجب تاخیر در این ماموریت شد.
نهایتا "CAL" در تاریخ 21 ماه مه 2018
به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده شد و به عنوان یکی از ماژول‌های
ایالات متحده بر روی این ایستگاه نصب شد و از ماه سپتامبر عملیاتی خواهد شد
و کار خود را با دو ایزوتوپ پتاسیم به علاوه اتم‌های روبیدیم آغاز خواهد
کرد.