بدون تقنية السوائلهيدروجينوسائلالهيليومبعض المنشآت العلمية الكبيرة ستصبح كومة من الخردة المعدنية... ما مدى أهمية الهيدروجين السائل والهيليوم السائل؟

كيف انتصر العلماء الصينيون؟هيدروجينوهليم يستحيل تسييله؟ بل ويُصنف ضمن الأفضل في العالم؟ دعونا نكشف عن المواضيع الساخنة مثل "السهم الجليدي" وتسرب الهيليوم، وندخل معًا في الفصل الرائع من صناعة التبريد الفائق في بلادي.

صاروخ الجليد: معجزة الهيدروجين السائل والأكسجين السائل

صاروخ لونغ مارش 5 الصيني الحامل، "هرقل" صناعة الطيران، "90% من وقوده سائلهيدروجينعند درجة حرارة 253 درجة مئوية تحت الصفر والأكسجين السائل عند درجة حرارة 183 درجة مئوية تحت الصفر" - وهذا قريب من الحد الأدنى لدرجة الحرارة المنخفضة، وهو أيضًا أصل اسم "الصاروخ الجليدي".

لماذا نختار الهيدروجين السائل؟

والسبب بسيط: نفس كتلةهيدروجينيبلغ حجمه حوالي 800 ضعف حجم الهيدروجين السائل. وباستخدام الوقود السائل، يوفر "خزان الوقود" في الصاروخ مساحة أكبر، ويمكن أن يكون غلافه أرق، مما يسمح بحمل حمولات أكبر إلى السماء. إن مزيج الهيدروجين السائل والأكسجين السائل ليس صديقًا للبيئة فحسب، بل يمكنه أيضًا زيادة السرعة بشكل كبير وتحسين كفاءة المحرك. إنه الخيار الأمثل لوقود الصواريخ.

تسرب الهيليوم: القاتل الخفي في مجال الطيران والفضاء

كان من المقرر أصلاً أن تقوم شركة سبيس إكس بتنفيذ مهمة "نورث ستار دون" في نهاية شهر أغسطس، ولكن تم تأجيل الإطلاق بسبب اكتشافالهيليوميُسرّب الهيليوم قبل الإطلاق. ويلعب دور "المساعدة" في تشغيل الصاروخ، حيث يضخ الأكسجين السائل إلى المحرك كما لو كان حقنة.

لكن،الهيليوميتميز الهيليوم بوزنه الجزيئي المنخفض وسهولة تسربه، مما يشكل خطراً بالغاً على تكنولوجيا الفضاء. وتؤكد هذه الحادثة مجدداً أهمية الهيليوم في مجال الطيران والفضاء، ومدى تعقيد تطبيقاته.

الهيدروجين والهيليوم: أكثر العناصر وفرة في الكون

الهيدروجين والهيليومليست العناصر "متجاورة" في الجدول الدوري فحسب، بل هي أيضاً أكثر العناصر وفرة في الكون. يُطلق اندماج الهيدروجين حرارةً ليتحول إلى هيليوم، وهي ظاهرة تحدث يومياً على سطح الشمس.

تسييلهيدروجينيستخدم الهيليوم والهيدروجين نفس طريقة التبريد، وتكون درجات حرارة تسييلهما منخفضة للغاية، حيث تبلغ -253 درجة مئوية و-269 درجة مئوية على التوالي. وعندما تنخفض درجة حرارة الهيليوم السائل إلى -271 درجة مئوية، يحدث تحول إلى حالة الميوعة الفائقة، وهو تأثير كمي عياني.

سيؤدي تطوير التقنيات المتطورة، كالحوسبة الكمومية، إلى زيادة الطلب على بيئات ذات درجات حرارة منخفضة للغاية، وسيواصل العلماء الصينيون مسيرتهم في هذا المجال، مساهمين بشكل أكبر في التقدم العلمي والتكنولوجي. تحيةً لهؤلاء العلماء، ولنتطلع إلى إنجازاتهم الباهرة في المستقبل!