في تطور علمي قد يغير شكل السفر الجوي كما اعتدناه، نجح فريق من الباحثين في تقديم أول برهان تجريبي يدعم ما يُعرف بـ “فرضية موركوڤين”، وهي إحدى أكثر الأفكار التي حيرت المتخصصين في ديناميكا الهواء خلال العقود الماضية، هذا التقدم غير المسبوق يعيد إحياء حلم الطائرات القادرة على التحليق بسرعات تفوق سرعة الصوت بعدة مرات، وربما اختصار الرحلات الطويلة إلى مدة لا تتجاوز مشاهدة فيلم واحد.
الفكرة التي يقودها البروفيسور نيكولاس بارزيالي المتخصص في ميكانيكا الموائع ذات السرعات العالية والحاصل على جائزة الرئاسة الأمريكية للعلماء والمهندسين الشباب لا تتعلق فقط بالوصول إلى سرعات هائلة، بل بإعادة تعريف مفهوم التنقل بين الدول والقارات، وكما يوضح بارزيالي: "الهدف ليس تحطيم الأرقام، بل تقليص المسافات وجعل العالم أكثر قربًا مما نعرفه اليوم".
اكتشاف يعيد ترتيب مفاهيم ديناميكا الهواء
ترتكز أهمية هذا البحث، المنشور حديثًا في مجلة Nature Communications، على أنه يقدم أول دليل عملي على أن سلوك الاضطرابات الهوائية عند سرعات تقارب ماخ 6 لا يختلف جذريًا عن السلوك نفسه عند السرعات المنخفضة، رغم التغيرات الكبيرة في الحرارة والكثافة، وهو ما يمنح مهندسي الطيران أساسًا علميًا أكثر صلابة لتطوير طائرات فرط صوتية دون الحاجة إلى إعادة بناء النظريات الحسابية من الصفر.
كيف أُجريت التجربة؟
اعتمد فريق بارزيالي على منهجية تجريبية غير مألوفة:
• ضخ الباحثون غاز الكريبتون داخل نفق رياح مصمم لبلوغ سرعات فائقة.
• استخدموا نبضة ليزر عالية الطاقة لتأيين الغاز وجعله يتوهج على شكل خط ضوئي بالغ الدقة.
• التقطت كاميرات فائقة الحساسية حركة هذا الخط كما لو كان خيطًا يتمايل داخل مجرى ماء سريع.
من خلال تحليل هذه التموجات الصغيرة، تمكن الفريق من كشف البنية الدقيقة للاضطراب الهوائي عند سرعات تفوق سرعة الصوت بست مرات، وهو ما أعطاهم صورة غير مسبوقة حول كيفية سلوك الهواء في هذه الظروف.
خطوة نحو طائرات أسرع.. ونماذج أبسط
يشرح بارزيالي أن تصميم الطائرات القادرة على تجاوز ماخ 5 يتطلب عمليات حسابية معقدة تستنزف الوقت والكلفة، غير أن إثبات صحة فرضية موركوڤين يقلل إلى حد كبير من هذا العبء، إذ يسمح باستخدام نماذج حسابية أبسط وأكثر قابلية للتطبيق العملي.
ويتجاوز أثر هذا الاكتشاف مجال الطيران المدني. فمع الفهم الجديد، يصبح تطوير مركبات قادرة على بلوغ سرعات فرط صوتية ثم الاندفاع نحو المدار الأرضي المنخفض أمرًا أكثر واقعية، وهذا قد يفتح الباب أمام وسائل نقل جديدة للبضائع والركاب إلى الفضاء دون الاعتماد الكامل على الصواريخ التقليدية.
عالم جديد قيد التشكل
إذا ما استمرت هذه الأبحاث في التقدم بالوتيرة الحالية، فإن السفر بين أطراف الأرض قد يصبح أقرب إلى التنقل داخل القارة نفسها، وربما يكون المستقبل أقرب مما نظن لعصر يستطيع فيه الإنسان قطع مسافات شاسعة في أقل من ساعة، أو الوصول إلى الفضاء بطرق أسرع وأرخص وأكثر كفاءة.
0 تعليق