Πείραμα μικροβαρύτητας : Έλληνες μαθητές έστειλαν ούζο και πετιμέζι στο διάστημα

Μαθητές τριών σχολείων της Ελλάδας είχαν την ευκαιρία να δουν τα πειράματα τους να «πετάνε» στο διάστημα πριν λίγες μέρες, στις 11 Δεκεμβρίου, με τον πύραυλο New Shepard της αμερικανικής αεροδιαστημικής εταιρείας Blue Origin, που ανήκει στον δισεκατομμυριούχο Τζεφ Μπέζος, το «αντίπαλο δέος» του Ίλον Μασκ της Space Χ.

Ήταν η έκτη φορά που επαναχρησιμοποιήθηκε ο ίδιος πύραυλος, αριθμός ρεκόρ για την εταιρεία, στο πλαίσιο μιας υποτροχιακής αποστολής που έφθασε σε ύψος περίπου 104 χιλιομέτρων από τη Γη, διασχίζοντας τη «γραμμή Κάρμαν», σε ύψος 100 χλμ., το σύνορο μεταξύ γήινης ατμόσφαιρας και διαστήματος.

Η κάψουλα «RSS H.G.Wells» του πυραύλου (και οι δύο επέστρεψαν στο Τέξας μετά το ταξίδι) μετέφερε το πείραμα «Μέτρηση της μάζας σε συνθήκες μικροβαρύτητας» του Ομίλου Διαστημικής S.P.A.C.E. του Ζαννείου Πειραματικού Λυκείου.

Μετά από ένα χρόνο σκληρής δουλειάς, πολλές ώρες σχεδιασμού, κατασκευής και δοκιμών, οι μαθητές είχαν την ευκαιρία να δουν το πείραμά τους να εκτοξεύεται στο διάστημα.

Το πείραμα προσπαθεί να απαντήσει στο ερώτημα «πώς μπορεί κάποιος να ζυγίσει αντικείμενα, όταν υπάρχουν συνθήκες μικροβαρύτητας;».

Προφανώς οι ζυγαριές δεν λειτουργούν και η απάντηση που έδωσαν οι μαθητές για τον υπολογισμό της μάζας, δεν χρησιμοποιεί το βάρος, αλλά την περίοδο ταλάντωσης των αντικειμένων, η οποία είναι ανεξάρτητη από τη βαρύτητα.

Για το λόγο αυτό, κατασκεύασαν μια μηχανική διάταξη με ένα ειδικό ελατήριο πολύ μικρής σταθεράς, συνδεδεμένο με μικροεπεξεργαστές και αισθητήρες, αλλά και με τα συστήματα του πυραύλου New Shepard.

Έτσι, όταν δόθηκε από τον πύραυλο η ένδειξη κατάστασης μηδενικής βαρύτητας, το ελατήριο απελευθερώθηκε και η περίοδος του καταγράφηκε από ένα λέιζερ χαμηλής ισχύος. Τώρα, οι μαθητές περιμένουν να πάρουν στα χέρια τους τις μετρήσεις για να αναλύσουν τα δεδομένα που έχουν καταγραφεί.

Ο υπεύθυνος καθηγητής του ομίλου Δρ. Σωτήρης Τσαντίλας, μαθηματικός – αστροφυσικός, δήλωσε στο Αθηναϊκό και Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων:

«Η όλη διαδικασία σχεδιασμού, κατασκευής και ενσωμάτωσης στον πύραυλο χρειάστηκε 11 μήνες για να ολοκληρωθεί. Το πείραμά μας έπρεπε να πληροί τις πιο αυστηρές προδιαγραφές, αφού επρόκειτο για μια κανονική διαστημική αποστολή. Υποβλήθηκε σε πολλές δοκιμές και ελέγχους, παραδώσαμε πολλές αναφορές προόδου, ενώ γίνονταν και δύο έως τρεις τηλεδιασκέψεις το μήνα, προκειμένου να ενημερώνουμε για την κατάστασή του. Η εμπειρία που αποκομίσαμε, ήταν ανεκτίμητη».

Όπως ανέφερε ο κ.Τσαντίλας, «η ενασχόληση με τη Διαστημική ανοίγει νέους και πολύ σημαντικούς δρόμους για τους μαθητές μας σε δύο κυρίως επίπεδα: Ως εργαλείο για τη διδασκαλία και την καλύτερη κατανόηση των θετικών μαθημάτων μέσα από διαστημικές εφαρμογές, αλλά και ως επαγγελματικός προσανατολισμός, αφού προσφέρει τεράστιες δυνατότητες σε νέους και αλματωδώς αναπτυσσόμενους τομείς εργασίας. Κοιτάμε πλέον ακόμα πιο ψηλά. Κάτι έχουμε ακούσει για την επόμενη αποστολή της NASA στη Σελήνη…».

Ούζο και πετιμέζι στο διάστημα

Μαζί με το πείραμα του Ζάννειου «πέταξαν» και πειράματα από άλλα δύο σχολεία, της Αμερικανικής Παροικίας στην Αθήνα (ACS Athens) και το 1ο ΓΕΛ Ρόδου. Ούζο και πετιμέζι έστειλαν στο διάστημα οι μαθητές Λυκείου του American Community Schools of Athens.

Το πείραμα «Μελέτη φυσικών ιδιοτήτων με γαλακτώματα σε μηδενική βαρύτητα» της πολυεθνικής διαστημικής ομάδας «spACS» πραγματοποιήθηκε με σκοπό να καταγράψει το πώς επηρεάζει η μικροβαρύτητα την ανάμιξη ούζου και νερού, καθώς και τις φυσαλίδες στην επιφάνεια μικρού δοχείου με πετιμέζι, στέλνοντας για πρώτη φορά τα συγκεκριμένα ελληνικά παραδοσιακά προϊόντα στο διάστημα.

Είναι η δεύτερη φορά φέτος που μαθητές του ACS Αthens πραγματοποίησαν διαστημικό πείραμα στον πύραυλο New Shepard, καθώς στις 2 Μαΐου είχαν στείλει στο διάστημα ελληνικό μέλι.

Οι μαθητές, οι επιβλέποντες καθηγητές, με επικεφαλής τον Δρα Αντώνιο Καράμπελα και τον Δρα Ιωάννη Κερκινέ, καθώς επίσης οι εξωτερικοί συνεργάτες της ομάδας, παρακολούθησαν την απογείωση, πτήση και προσγείωση του πυραύλου σε πραγματικό χρόνο διαδικτυακά.

Αναμένουν πλέον την επιστροφή της πειραματικής διάταξης τους από τις εγκαταστάσεις της Blue Origin στο Τέξας, ώστε να προχωρήσουν σε ανάκτηση και περαιτέρω ανάλυση των πειραματικών δεδομένων τους.

Όπως δήλωσε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ.Καράμπελας, «οι μαθητές της διαστημικής ομάδας spACS πραγματοποίησαν επιστημονική έρευνα στις έννοιες που ήταν σχετικές με το πείραμά τους -γαλακτώματα, επιφανειακή τάση, μικροβαρύτητα- και συνεισέφεραν στην κατασκευή της διάταξης που περιέχει μικρο-υπολογιστή, ηλεκτρονικά εξαρτήματα και πειραματικές συσκευές στο εσωτερικό δοχείου εκτυπωμένου σε εκτυπωτή 3D, επιδεικνύοντας δημιουργική και κριτική σκέψη και εργαζόμενοι σκληρά και συνεργατικά».

Ενδεικτικό του βαθμού δυσκολίας του πειράματος είναι ότι η διάταξη έπρεπε να ικανοποιεί πολύ αυστηρά κριτήρια ασφάλειας, λειτουργικότητας, αυτονομίας, μεγέθους (διαστάσεων 10 επί 10 επί 20 εκατοστά), και μάζας (λιγότερο από 500 γραμμάρια), καθώς επίσης να ολοκληρωθεί και να παραδοθεί μέσα σε πολύ περιορισμένο χρονικό διάστημα, εξοικειώνοντας τους μαθητές Λυκείου του spΑCS με τις απαιτήσεις της σύγχρονης αεροδιαστημικής.

Οι μαθητές της ομάδας spACS προετοιμάζουν ήδη σχετικά άρθρα προς δημοσίευση σε επιστημονικά περιοδικά σχετικά με τη συμπεριφορά του ούζου και του πετιμεζιού σε συνθήκες μικροβαρύτητας, υπό την επίβλεψη των εκπαιδευτικών τους.

Το 1ο ΓΕΛ Βενετοκλείου και το 3ο ΓΕΛ Ρόδου έστειλαν το «Πείραμα καθορισμού αναγκαίας παραμέτρου για τη δημιουργία τεχνητής βαρύτητας σε Micro-G συνθήκες μέσω ομαλής στροφικής κίνησης.

Σκοπός του πειράματος είναι ο καθορισμός της ελάχιστης ακτίνας ενός ομαλά στρεφομένου διαστημικού σκάφους, ώστε να μην διαταράσσεται η κυκλοφορία του αίματος του αστροναύτη λόγω της διαβάθμισης της τεχνητής βαρύτητας.

Εμπνευστής και συντονιστής της όλης προσπάθειας είναι ο μηχανολόγος μηχανικός δρ Τάκης Παπαδόπουλος, με ειδίκευση στο σχεδιασμό διαστημικών συστημάτων.

Όπως τόνισε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ «στο χώρο της αεροδιαστημικής είναι πολύ λίγοι όσοι έχουν «δει» τη δική τους ιδέα να υλοποιείται στο πεδίο της δράσης. Είναι αυτό ακριβώς το στοιχείο που καθιστά την εμπειρία των μαθητικών αποστολών όχι μόνο συναρπαστική από επιστημονικής άποψης, αλλά πραγματικά μοναδική σαν ιστορικό συμβάν για τους ίδιους τους μαθητές, τα σχολεία τους και την ελληνική μαθητική κοινότητα ευρύτερα».

Το καλοκαίρι του 2016 ξεκίνησε ο σχεδιασμός των πρώτων μαθητικών διαστημικών αποστολών με τη συμμετοχή δημόσιων και ιδιωτικών σχολείων από την Καλαμάτα και την Αθήνα, τα οποία μετά από διετή εργασία και πολλές τεχνικές τηλεδιασκέψεις με τους μηχανικούς της Blue Origin στην Αμερική «πέταξαν στο διάστημα» στις 2 Μάιου 2019.

Μεταξύ άλλων, αποτέλεσε ορόσημο η αποστολή ελαιολάδου σε περιβάλλον μηδενικής βαρύτητας για πρώτη φορά στο διάστημα και η μετέπειτα εξέταση των αποτελεσμάτων από την αποστολή των σχολείων της Καλαμάτας.

Ακολούθησε ο πανελλήνιος διαγωνισμός αεροδιαστημικής μέσω της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών το 2018, από τον οποίο επελέγησαν πέντε ομάδες.

Από αυτές, οι τρεις πέρασαν στην τελική φάση και ήδη έστειλαν τα πειράματα τους με την τελευταία αποστολή της Blue Origin, ενώ οι άλλες δύο θα «πετάξουν» σε επόμενες αποστολές τον Μάιο και το Νοέμβριο 2020.

Εκτός από τα ελληνικά μαθητικά πειράματα, με το συγκεκριμένο πύραυλο της Blue Origin στις 11 Δεκεμβρίου πέταξαν χιλιάδες ταχυδρομικές κάρτες παιδιών από πολλές χώρες, στο πλαίσιο εκπαιδευτικού προγράμματος του μη κερδοσκοπικού οργανισμού Club for the Future (Λέσχη για το Μέλλον) της Blue Origin.

Επίσης, επιστημονικά πειράματα της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) και φοιτητών του Πανεπιστημίου Κολούμπια της Νέας Υόρκης σχετικά με την επίδραση της μικροβαρύτητας στα κύτταρα, καθώς και δύο έργα διαστημικής τέχνης «Art in Space».