دانشمندان از جمله یک محقق ایرانی نوعی شبیه‌ساز بی‌وزنی طراحی کرده‌اند که می‌تواند زمینه‌ساز پیشرفت در تحقیقات مرتبط با فضا و سکونت طولانی مدت در ماه و مریخ باشد. این طرح محققان کالج مهندسی فامو-اف‌اس‌یو (FAMU-FSU College of Engineering) آمریکا و دانشگاه ایالتی فلوریدا (Florida State University) این کشور برای ساخت یک شبیه‌ساز شرایط بی‌وزنی که مبتنی‌بر تعلیق مغناطیسی است، می‌تواند منطقه‌ای با گرانش کم با اندازه‌ای حدود هزار برابر بزرگتر از شبیه‌سازهای موجود ایجاد کند.
وی گو (Wei Guo)، دانشمند اصلی این تحقیقات، می‌گوید: «بی‌وزنی تاثیر زیادی بر عملکرد سامانه‌های زیستی می‌گذارد و همچنین بسیاری از فرآیندهای فیزیکی از دینامیک و انتقال حرارت سیالات گرفته تا رشد و خودسازماندهی مواد را تحت تاثیر قرار می‌دهد. بااین‌حال آزمایش در پروازهای فضایی به‌طور معمول به‌دلیل هزینه بالا و کم بودن حجم محموله قابل حمل با محدودیت‌هایی روبه‌رو است، بنابراین ساخت یک شبیه‌ساز زمینی اهمیت زیادی دارد.»
مزایای و معایب شبیه‌ساز بی‌وزنی
شبیه‌سازهایی که درحال‌حاضر موجود هستند مانند برج سقوط (Drop Towers) و هواپیمای سهمی‌وار (Parabolic Aircraft) از سقوط آزاد برای ایجاد شرایط بی‌وزنی استفاده می‌کنند، اما این تجهیزات به‌طور معمول برای مدتی کوتاه شرایط بی‌وزنی را به‌وجود می‌آورند؛ به‌همین‌دلیل برای آزمایش‌هایی که به زمان طولانی‌تری نیاز دارند، نامناسب هستند.
ازطرف‌دیگر شبیه‌ساز بی‌وزنی مبتنی‌بر تعلیق مغناطیسی مزایای منحصربه‌فردی دارد که از آن جمله می‌توان به هزینه کم، دسترسی آسان و جاذبه قابل تنظیم اشاره کرد، اما این شبیه‌ساز تنها قادر به ایجاد بی وزنی در فضایی کوچک است.
راه‌حل برای شبیه‌ساز بی‌وزنی
محققان برای افزایش اندازه حجم کاربردی این شبیه‌ساز به آهن‌ربایی نیاز داشتند که نیروی تعلیق یکنواختی ایجاد کند و نیروی گرانش را در حجم بیشتر به‌وجود بیاورد. آن‌ها دریافتند جهت رسیدن به این هدف می‌توان از یک آهن‌ربای ابررسانا ترکیب‌شده با سیم‌پیچ مکسول (Maxwell Coil) استفاده کرد.
شبیه‌ساز بی‌وزنی زمینه‌ساز پیشرفت‌های فضایی
حمید سناوندی، دانشمند ایرانی این پژوهش، می‌گوید: «بررسی‌ها نشان می‌دهد با استفاده از سیم‌پیچ فشرده با قطر تنها ۸ سانتی‌متر می‌توان به حجم کاربردی ۴ هزار میکرولیتر دست یافت. همچنین هنگامی‌که جریان در این شبیه‌ساز برای شبیه‌سازی جاذبه مریخ کاهش یافت، حجم کاربردی آن تا ۲۰ هزار میکرولیتر یا حدود ۲۰ سانتی‌متر مکعب افزایش پیدا کرد.»
به‌علاوه، محققان نشان دادند می‌توان این شبیه‌ساز را با استفاده از مواد ابررسانا با دمای بالا توسعه داد تا با حداقل انرژی کار کند. این تحقیقات می‌تواند به آماده شدن برای ماموریت‌های فضایی آینده کمک کند. به‌گفته وی گو وقتی این شبیه‌ساز برای ساخت گرانش محیط‌هایی مثل ماه و مریخ مورد استفاده قرار بگیرد، می‌تواند فضایی کاربردی به‌اندازه‌ای بزرگ ایجاد کند که بتواند گیاهان کوچک را در خود جای دهد و ابزاری مناسب برای تحقیقات پزشکی و زیست‌شناسی باشد.