- تتفوق “بالونات الفراغ” على بالونات الهيليوم أو الهيدروجين التقليدية وتحمل الأشياء في الهواء إلى أجل غير مسمى.
- وقال مايلز بيوكس، عالم الفيزياء في مختبر لوس ألاموس الوطني، لموقع DailyMail.com، إن الطائرة يمكن استخدامها في طائرات بدون طيار للنقل والمراقبة وتسليم الطرود.
- يقول بيوكس إن أبحاثه لا تزال بعيدة عن إنتاج كرة عائمة
إنها بالونات، ولكن ليس كما نعرفها.
يعمل العلماء في مختبر لوس ألاموس الوطني في نيو مكسيكو على تطوير “بالون مفرغ” ذو قشرة صلبة يمكنه في النهاية حمل البشر والسفر “بسرعة طائرة تجارية”.
وقال مايلز بو، عالم الفيزياء في المختبر، لموقع DailyMail.com في مقابلة حصرية إنه إذا نجحت اختباراته، فيمكن استخدام المركبة في النقل والمراقبة وحتى طائرات بدون طيار لتوصيل الطرود.
ابتكر بيوكس وزميله الكيميائي كريس هاميلتون كرات صغيرة مجوفة من مادة خفيفة الوزن للغاية تسمى الإيروجيل، ثم امتصوا الهواء منها لتكوين كرة صلبة أخف من الغلاف الجوي المحيط. يطفو.
تتفوق “بالونات الفراغ” على بالونات الهيليوم أو الهيدروجين التقليدية، التي تفقد قدرتها على الرفع ببطء ويمكنها حمل الأشياء في الهواء إلى أجل غير مسمى.
براءات الاختراع المقدمة تشمل الرسومات المثيرة للاهتمام للمركبات المحتملة الأجسام الطائرة المجهولة على شكل علامة توك التي واجهها طيارو البحرية في عام 2004 والتي طارت عالياً فوق المحيط وانطلقت بسرعة مذهلة.
لكن بيوكس يقول إنه على الرغم من أنه حقق تقدمًا سريعًا منذ بداية عام 2019 ويأمل في تحقيق نجاح نهائي، إلا أن بيوكس يقول إن بحثه لا يزال بعيدًا عن إنتاج كرة عائمة فعليًا – ناهيك عن “تيك توك” الأسرع من الصوت.
“لا يمكن أن تبقي أي شيء واقفا على قدميه بعد.” وقال بيوكس: “لكننا اختبرنا سفنًا أكثر كثافة بـ 34 مرة من الهواء”. “ولقد أظهرنا دليلا على مفهوم صنع السفن ذات الحجوم 10 أضعاف كثافة الهواء. إذن نحن في الواقع على وشك الوصول إلى الطفو الهوائي.
وقال الفيزيائي لموقع DailyMail.com إنه كان يحلم بالبالونات المفرغة منذ أن سمع لأول مرة عن مادة الإيروجيل خفيفة الوزن للغاية.
“إنها شاغرة بنسبة 98٪ على الأقل.” لذلك هم في الغالب لا شيء. وقال بيوكس: “لقد كانت لدي فكرة دائمًا أنه يمكنك صنع واحدة منها ذات كثافة منخفضة بما يكفي لتطفو في الهواء”.
عند مستوى سطح البحر و59 درجة فهرنهايت، تبلغ كثافة الهواء 0.001225 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب. تبلغ كثافة ألياف الكربون الصلبة “خفيفة الوزن” 1.55 جم/سم3 أو أكثر كثافة بـ 1380 مرة، في حين تبلغ كثافة العديد من الإيروجيل 0.02 جم/سم3.
وقال بو: “الطريقة الوحيدة لإنشاء هيكل أقل كثافة من الهواء هي إزالة الهواء من القشرة وداخل المادة”. “لهذا السبب بحثنا في هذه المشاريع.”
وشبه الكرات المملوءة بالهواء بالسفن الغارقة المملوءة بالماء.
“إنها سفن غارقة تحت بحر من الرياح.” ولن تطفو إلا عن طريق إزالة الهواء الموجود داخل السفينة.
كانت العينات التي تم اختبارها من قبل Beaux يبلغ عرضها بضع بوصات فقط، وهي صغيرة جدًا بحيث لا يمكن أن تطفو. لكنه حسب أن كرة بحجم كرة السلة مصنوعة من مادة البولي أميد الهوائية ومعززة بشبكة من الخيوط الصغيرة ستكون كافية لتحقيق الإقلاع عند مستوى سطح البحر.
وقال إن هناك حاجة إلى كرة يبلغ طولها 4.5 قدم تقريبًا لرفع الهواء المخلخل للغاية في لوس ألاموس، على ارتفاع 7500 قدم فوق مستوى سطح البحر.
يسعى الفيزيائي حاليًا للحصول على تمويل لمواصلة أبحاثه.
وعلى الرغم من أن هذا يعتبر من أحدث العلوم، إلا أن فكرة البالونات المفرغة من الهواء ليست جديدة.
في عام 1670، نشر الكاهن اليسوعي الإيطالي فرانشيسكو لانا دي تيرسي خطة لرحلة على ارتفاعات عالية باستخدام بالونات مفرغة من النحاس.
إن بحث Beukes أقرب إلى جعل تلك الخطط البدائية حقيقة، مما يفتح إمكانية وجود مستقبل على طراز Steampunk مع المناطيد الفراغية كوسيلة رئيسية للنقل.
وهناك نقص في الهيليوم، وهو الغاز المستخدم في المناطيد التقليدية. ويتم إنتاجه في الغالب في أربع دول: الولايات المتحدة وروسيا وقطر والجزائر، وقد ارتفعت أسعاره من دولارين للمتر المكعب في عام 2020 إلى 10 دولارات في العام الماضي.
وبمجرد إطلاقه في الغلاف الجوي، يستمر في الارتفاع حتى يطفو في الفضاء، ومن المستحيل استعادته.
من السهل إنتاج الهيدروجين، ولكنه قابل للاشتعال بشكل خطير – في كارثة هيندنبورغ عام 1937، اشتعلت النيران في حاملة طائرات ألمانية أثناء هبوطها في نيوجيرسي، مما أسفر عن مقتل 36 من أصل 97 شخصا كانوا على متنها.
وقال بيوكس إن منطاده الفراغي يمكن استخدامه في نهاية المطاف من قبل شركات مثل أمازون وول مارت، التي قدمت براءات اختراع للمستودعات العائمة وطائرات التوصيل بدون طيار.
وأشار إلى أن البالونات المملوءة بالغاز يمكن أن تستمر لأكثر من عامين قبل أن تهبط إلى الأرض، في حين يمكن للبالون المفرغ الصلب أن يبقى عاليا إلى أجل غير مسمى، مما يجعله مثاليا للدراسات العلمية للطقس أو شبكات البث الخلوي أو المراقبة من قبل وكالات التجسس.
وكان منطاد التجسس الصيني الذي يحتوي على الهيليوم قد طار فوق مواقع الصواريخ النووية في يناير/كانون الثاني الماضي، وأسقطته الطائرات الحربية الأمريكية قبالة سواحل ولاية كارولينا الجنوبية.
جرفت الرياح المنطاد الجاسوس في الغلاف الجوي. لكن براءة اختراع بو، التي تم تقديمها في يونيو 2018، تتضمن رسمًا بمراوح لمهنته النظرية.
وقال: “ليس لدي شعور جيد حقًا بشأن مدى السرعة التي يمكن أن تسير بها هذه الأمور”. “أعلم أن بعض أصحاب المصلحة في الصناعة حريصون على تحقيق سرعات مماثلة للطائرات التجارية.”
تم الإبلاغ عن الأجسام الكروية من قبل المسؤولين العسكريين والمخابرات في جميع أنحاء العالم وهي الشكل الأكثر شيوعًا للأجسام الطائرة المجهولة وفقًا لمكتب حل الشذوذ الشامل التابع للبنتاغون (AARO).
أظهر مقطع فيديو أصدرته AARO في وقت سابق من هذا العام طائرات بدون طيار من طراز Reaper في سوريا وهي تلتقط “أجرامًا معدنية”.
تُظهر الأرقام الموجودة على الموقع الإلكتروني للمكتب أن 34% من “الظواهر غير العادية غير المحددة” (المصطلح الذي تطلقه الحكومة على الأجسام الطائرة المجهولة) هي كروية أو كروية الشكل.
في عام 2004، أعلن قائد طيار البحرية السابق ديف فرايفر ووحدته عن هبوطهم على ارتفاع 80 ألف قدم في أقل من ثانية واحدة في الساعة.
وقال بيوكس: “سيكون من الصعب بالنسبة لي أن أتخيل أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تفسر هذه الأشياء”. “يبدو أن هذه آليات رفع ميكانيكية تعتمد على الرفع أو تعتمد على قوة التشغيل بدلاً من الطفو.”
ويقال إن إحدى الشركات، وهي Aerospherical Systems، قادرة على تطوير الأجرام السماوية الطائرة.
وفقا لذلك موقع إلكترونيتتضمن تقنيتهم ”مجالًا خاصًا” يدور 22000 مرة في الدقيقة، مما يخلق مصعدًا في الهواء المحيط به، يُعرف باسم تأثير ماغنوس.
ومن غير الواضح ما إذا كانت هذه الكرات الدوارة قيد الاستخدام أم لا، ولم تستجب الشركة لطلب التعليق.
وتقول الشركة الغامضة على موقعها إن التكنولوجيا “تم إثباتها في العمليات العسكرية والساحات العامة ووكالات الفضاء الحكومية في 3 قارات” منذ عام 2012، لكنها تقول إنها “لا تزال تسعى للحصول على تمويل لدعم عمليات التوسع”. الأنظمة والمعدات التحليلية الإضافية والمزيد من التحليلات المحاكاة.
يقول الموقع: “يتم إجراء اختبار المفهوم والدراسات الهندسية باستخدام أنظمة محاكاة الكمبيوتر والبنيات المصغرة في العالم الحقيقي”.
كما تنص أيضًا على أن براءات اختراع Aerospherical Systems “صادرة ومعلقة”، على الرغم من أن الشركة غير مدرجة في قاعدة بيانات براءات الاختراع الأمريكية، أو قاعدة بيانات براءات الاختراع الدولية لشركة Google أو سجلات الشركات الدولية.
UnmannedSystemsTechnology.comكتب موقع طائرات بدون طيار تابع لمقاول الدفاع البريطاني BAE Systems عن هذه التكنولوجيا في عام 2012.
وجاء في المقال: “على الرغم من أن Aerospherical Systems جعلت مفهوم الطائرات الكروية ممكنًا، إلا أن الشركة تحتاج الآن إلى تمويل إضافي لبناء واختبار النماذج الأولية”.