اندازه گیری میدان مغناطیسی زمین از ایستگاه فضایی توسط دانش آموزان دبیرستانی

اندازه گیری میدان مغناطیسی زمین از ایستگاه فضایی توسط دانش آموزان دبیرستانی

به گزارش تعمیرکار سه دانش آموز دبیرستانی با استفاده از یک کامپیوتر کوچک، میدان مغناطیسی زمین را از ایستگاه فضایی بین المللی اندازه گیری کردند.


به گزارش تعمیرکار به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، سه دانش آموز دبیرستانی از کشور پرتغال با استفاده از یک کامپیوتر "Raspberry Pi" که در تصویر خبر قابل مشاهده می باشد، میدان مغناطیسی زمین را از ایستگاه فضایی بین المللی اندازه گیری کردند.
"رزبری پای"(Raspberry Pi) یک کامپیوتر تک-برد در اندازه یک کف دست است که "بنیاد رزبری پای" آنرا ساخته است تا مشوق آموزش علوم کامپیوتر در مدرسه ها باشد. چهار نسخه از این کامپیوتر ساخته شده که قیمت نسخه های اول و دوم به ترتیب ۲۵ و ۳۵ دلار آمریکا و نسخه سوم آن با نام زیرو(zero) ۲۶ دلار است. نسخه چهارم "رزبری پای" هم در تاریخ ۲۴ ژوئن ۲۰۱۹ ارائه شد و دارای پنج نسخه با قیمت های متفاوت می باشد.
اما روشی که این دانش آموزان برای اندازه گیری میدان مغناطیسی زمین در نظر گرفته اند، روش جالبی است.
این دانش آموزان یک افزونه برای این کامپیوتر کوچک و ارزان برنامه ریزی کردند تا میدان مغناطیسی زمین را در مدار زمین اندازه گیری نماید. این افزونه که با نام "Sense Hat" به مفهوم "کلاه حس" شناخته می شود، حاوی مغناطیس سنج، ژیروسکوپ، شتاب سنج و سنسورهای دما، فشار و رطوبت است.
افزونه "Sense Hat" به کامپیوتر اجازه می دهد تا دنیای اطراف خویش را حس کند.
"لورنزو فاریا"، "برناردو آلوز" و "میگل سیمبرون" همراه با مربی خود "نونو باروس"، نتایج پروژه خویش را با عنوان "مدل سازی میدان مغناطیسی زمین" در مجله آمریکایی American Journal of Physics منتشر نموده اند.
میدان مغناطیسی زمین که میدان ژئومغناطیسی هم نامیده می شود، ده ها هزار کیلومتر در فضا توسعه پیدا می کند و مگنتوسفر زمین را تشکیل می دهد.
مغناطیس سنج فلاکس گیت و مغناطیس سنج دقیق پروتونی معمولا برای اندازه گیری های میدان ژئومغناطیسی استفاده می شوند.
در سال ۲۰۱۸، محققان در کانادا، ایالات متحده و اروپا با شلیک به لایه ای از اتم های سدیم شناور در ارتفاع ۱۰۰ کیلومتری زمین با لیزرها از روی زمین، روشی نوآورانه برای اندازه گیری میدان مغناطیسی زمین از راه دور ایجاد کردند.
حالا این روش توسط این ۳ دانش آموز به واسطه یک مسابقه به کار گرفته شده است.
آژانس فضایی اروپا با بنیاد رزبری پای بریتانیا برای برگزاری مسابقه ای برای دانش آموزان دبیرستانی همکاری کرد که بعنوان چالش "Astro Pi" شناخته می شود و در آن دانش آموزان باید یک کامپیوتر "رزبری پای" را با کد برنامه ریزی می کردند تا در ایستگاه فضایی اجرا شود.
"لورنزو فاریا" یکی از نویسندگان و یکی از این سه دانش آموز که در این پروژه مشارکت داشتند، اظهار داشت: من چالش "Astro Pi" را فرصتی برای توسعه دانش و مجموعه مهارت های خود دیدم و در نهایت این چالش من را با حقیقت پیچیده اما هیجان انگیز دنیای عملی آشنا کرد.
این کامپیوتر در ایستگاه فضایی داده هایی را برای ترسیم میدان مغناطیسی زمین به دست آورده بود و این دانش آموزان از آن داده ها استفاده کردند و نتایج خویش را با داده های میدان مرجع بین المللی ژئومغناطیسی(IGRF) مقایسه کردند.
"IGRF" از مشاهدات و ماهواره ها برای محاسبه اندازه گیری میدان مغناطیسی زمین استفاده می نماید و اطلاعات آن هر پنج سال یک مرتبه به روز می شوند. بنابراین، دانش آموزان اندازه گیری های خویش را در آوریل ۲۰۲۱ با آخرین داده های "IGRF" از سال ۲۰۲۰ مقایسه کردند و داده های آنها به میزان قابل توجهی اما ثابتی با نتایج "IGRF" تفاوت داشت. با این وجود، این تفاوت به یک میدان مغناطیسی ساکن در داخل ایستگاه فضایی نسبت داده شد.
سپس دانش آموزان تجزیه و تحلیل خویش را با استفاده از داده های بدست آمده از ۱۵ بار گردش مداری ایستگاه فضایی تکرار کردند و به بهبود جزئی در نتایج دست پیدا کردند.
این حقیقت که خصوصیت های اولیه میدان مغناطیسی زمین را میتوان تنها با اندازه گیری های سه ساعته از یک مغناطیس سنج ارزانقیمت در ایستگاه فضایی اندازه گیری نمود تا حدودی اعجاب انگیز بود.
باآنکه این پروژه برای ایستگاه فضایی در نظر گرفته شده است، اما به سادگی میتوان آنرا با اندازه گیری های زمینی با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی یا برنامه های مغناطیس سنج برای تلفن های هوشمند سازگار کرد.
"نونو باروس" مربی این سه دانش آموز اظهار داشت: اندازه گیری در سرتاسر جهان و به اشتراک گذاری داده ها از راه اینترنت یا رسانه های اجتماعی، یک پروژه علمی جالب را بوجود می آورد که می تواند دانش آموزان در کشورهای مختلف را به هم متصل کند.




منبع:

1401/03/03
15:16:59
5.0 / 5
11604
تگهای خبر: اینترنت , هوشمند
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۵ بعلاوه ۴
SetFix تعمیرکار