2011 년 11 월 Vol.01

새로운 발견
"Kibo"Marangoni 프라그 마틱 슬롯 운영하는 학생들.

우주 비행사가 잠을자는 국제 우주 정거장 (ISS)에서 매일 밤 일본 실험이 수행되어 과거 실험 결과를 뒤집는 획기적인 결과를 얻었습니다. "Marangoni 대류 실험"입니다. Marangoni 대류는 액체의 표면 장력의 차이로 인해 발생하는 흐름을 말합니다. 그것이 주목을 끌기위한 이유는 큰 결정을 만들 때 마랑 고니 대류가 나쁘고 좋은 결정을 생성 할 수 없기 때문입니다. 그러나 지상에서는 열 대류의 영향이 Marangoni 대류의 영향보다 크며 종종 불분명합니다. 철저히 조사하기 위해 일본은 현재 2015 년까지 4 가지 테마에 대한 프라그 마틱 슬롯 수행하고 있습니다. 우리는 학생들이 우주 실험에 적극적으로 참여하고 있다고 들었고 이에 대해 인터뷰했습니다.

Jaxa Tsukuba Space Center에는 "Kibo"일본 실험 빌딩의 프라그 마틱 슬롯 운영하는 "실험 운영 제어실"이 있습니다. 10 월 말, 나는 오전 9시 이후에 방문하여 우주에서 발생하는 Marangoni 대류 실험이 대형 모니터 텔레비전에서 거의 실시간으로 보여 졌음을 발견했습니다! 모니터 라인업은 심전도처럼 보이는 온도 데이터와 다양한 각도에서 캡처 한 카메라 이미지를 보여줍니다. 그 전에는 요코하마 국립 대학교 학생들이 무대에 올랐습니다. 세계 표준 시대에 사는 ISS는 자정 이후, 우주 비행사가 잠들었을 때 프라그 마틱 슬롯 수행합니다.

"우주 비행사가 운영되면 진동이 전송되고 액체 기둥이 흔들리고 있습니다. 실험은 먼저 원통형 형태의 액체로 만들어진 액체 컬럼 (예 : 약 60mm 길이의 약 50mm)을 생성하고, 액체 컬럼의 두 끝 사이에 온도 차이를 적용함으로써 표면 장력의 차이가 생성되어 Marangoni 흐름을 초래합니다. 온도 차이가 추가로 증가하면 초기 안정 흐름 (정상 흐름)이 맥동 흐름 (진동 흐름)으로 변합니다. 연구자들은 결정 성장을 악화시키는 이러한 진동 흐름을 두려워합니다. 시기와 시간에 정상 흐름에서 진동 흐름으로의 변화를 전환 지점이라고합니다. 이 실험의 목적은 전이 지점을 자세히 관찰하는 것이며, 약간의 흔들림조차 실험에 방해가됩니다. 필요한 미세 중력 수준은 1 백만 번째 G의 1 백만입니다.

Yano는이 실험에 참여한 3 년째 베테랑이며,이 날에 그는 대표 연구원 Nishino Koichi 교수를 대신하여 학생들에게 지시를 받았으며 우주 프라그 마틱 슬롯 수행했습니다. 모니터 앞에는 1 학년 석사 학생 인 Fudano Keisuke와 4 학년 학부생 인 Ushizawa Takumu가 있습니다. 트레이서는 액체 기둥, 작은 입자 (사진의 흰색 점) 내부에 배치되며 3 개의 카메라로 이동을 따라 흐름의 변화를 포착 할 수 있습니다. 그러나 내가 그것을 쳐다 보더라도 그것이 어떻게 움직이는 지 말할 수 없습니다. Saino는 "꾸준한 흐름입니까?"라고 물었을 때 온도 데이터를보고 "아니요, 진동 흐름입니다"라고 말했습니다. 우주에서 전송 된 온도 데이터와 비디오 데이터의 파형을 빠르게 진행함으로써 천천히 회전하고 있음을 알 수 있습니다.

그가 감동을 받았을 때, 야노는 "다음, 나는 레이저를 쏘겠다"고 결정했다. 진동 흐름을 이해하기 위해, 액체 표면의 흐름의 "속도"는 중요한 정보입니다. 레이저 빔을 적용함으로써 액체의 일부를 채색하고 채색 지점을 따라 속도와 움직임을 모니터링합니다. 이것은 일본이 자랑스럽게 생각하는 기술입니다. "Kibo"에 명령을 보낸 전문가는 "레이저"를 "레이저를 쳤다"라는 목소리에 "레이저"를 주었다. 그리고 그것은 실제로 "스티커 메모"였습니다. "이것은 입자의 움직임을 시청하기위한 모니터의 마커입니다." 또한,이 날에,이 날에, 액체 기둥은 드럼처럼 얇게 형성되어 원통형 액체 기둥과의 차이를 보았지만, 모니터에 "통치자"를 배치하여 액체 기둥의 크기를 확인했습니다. 물론, 그들은 결국 정확한 방식으로 그것들을 분석 할 것이지만, 매번 거친 예측을 할 것입니다.

실험실에서 우주 실험에 참여한 5 명의 학생이 있습니다. 그들은 일반적으로 실험실에서 액체 기둥을 만들고 비슷한 프라그 마틱 슬롯 수행합니다. "중력이 적용되기 때문에 약 5mm의 작은 액체 컬럼 만 만들 수 있으며, 안정적이고 진동하는 흐름은 빠르게 흐르고 실험 조건이 완전히 다릅니다." Ushizawa는 원래 액체에 관심이 있었고, 공간이 시원하다고 들었을 때 공간 프라그 마틱 슬롯 수행 할 수 있다고 들었을 때 실험실에 들어갔다. 실제 우주 실험은 "놀랍게도 평범한"웃음. 대기 시간이 길고 모니터를 응시하고 미묘한 변화를 발견해야합니다. 그러나 그는 "과거의 연구 결과가 뒤집힌 순간에 존재할 수 있다는 것은 흥미 롭다"고 말했다.

2008 년 실험이 시작된 이래로, 우리는 길이, 두께 및 액체 점도와 같은 조건을 변경함으로써 어떤 현상이 일어날 지 이해하고 있습니다. 실제로, 그들은 우주 셔틀과 로켓 프라그 마틱 슬롯 뒤집는 많은 결과를 얻었습니다. 이들 중 하나는 정상 흐름이 진동 흐름으로 변하는 전이 지점과 액체 열의 길이 사이의 관계입니다. 지금까지 액체 열이 진동 흐름을 유발할 가능성이 줄어들수록이 실험에서는 액체 열 길이와 전이 지점 사이의 온도 차이가 곱한 값에 값이 곱한 것으로 나타났습니다. "세계 최초의"현상도 관찰되었습니다. PAS는 입자가 단일 꼬인 줄로 모이는 현상입니다. 일반적으로, 입자는 형태 형태의 밴드로 떠 다니는 입자. 비디오에서 보는 것은 이상하고 아름답지만 왜 가능한지 이해하지 못합니다.

Jaxa에서 Marangoni 프라그 마틱 슬롯 조정하고 주요 연구원 중 한 명인 Matsumoto Satoshi에 따르면, Marangoni 대류 실험은 1980 년대 이후 유럽과 미국에서 주로 수행되었지만 일본은 현재 길을 이끌고 있습니다. 일본은 3 단계로 프라그 마틱 슬롯 진행할 계획입니다. (1) 현재이며, 현상을 이해하고, (2) 메커니즘을 이해하는 데 사용되며 (3) Marangoni 대류를 제어합니다. 2015 년에 실시 될 3 단계 실험에서 우리는 전 세계의 연구원들과 협력 할 것입니다. 이러한 실험 결과는 결정 성장에 사용되어 매우 효율적인 태양 전지를 생성하고 열이 컴퓨터에서 빠져 나갈 수있는 열 파이프 및 몇 가지 샘플 만 사용하여 의료 진단에 사용될 것입니다.

세 학생은 쓰쿠바의 비즈니스 호텔에 머물며 실험 작업에 참석합니다. Yano는“모든 프라그 마틱 슬롯 통해 새로운 통찰력을 얻을 수 있으므로 분석 할 가치가 있습니다. 이번 주 실험은 내가 기대했던 것과 다릅니다. 나는 우주를 향한 조화로운 모습을 부러워했다.

• Space@Navi-Kibo 주간 뉴스 번호 149
  Marangoni 대류 실험 소개. 7 분 후 세계 최초의 PAS 비디오가 출시되었습니다.

  http : //iss.jaxa.jp/library/video/spacenavi_wn111110.html