نقش شگفت‌انگیز باربی در اکتشافات قمری

باربی می‌تواند تقریبا هر کاری را انجام دهد. این شخصیت معروف در اثر سینمایی باربی محصول ۲۰۲۳، در شخصیت رئیس‌جمهور آمریکا، فیزیک‌دان برنده‌ی جایزه‌ی نوبل، قاضی دادگاه عالی و حتی پری دریایی ظاهر می‌شود. این فیلم، بسیاری از نقش‌هایی را که این عروسک در طول دهه‌ها برعهده داشت، بازتاب می‌دهد.

یکی از معروف‌ترین نقش‌های باربی، کاوشگر فضایی است. در دهه‌ی ۱۹۶۰، حتی پیش از آنکه فضانوردان ناسا قدم بر ماه بگذارند و ۱۳ سال پیش از آنکه ناسا شروع به پذیرش فضانوردهای زن کند، باربی فضانورد، کودکان را به ماجراجویی‌های فضایی می‌برد.

حالا باربی واقعا می‌تواند به اکتشافات فضایی کمک کند. به گزارش بی‌بی‌سی، گروهی از پژوهشگران دانشگاه واشنگتن به سرپرستی یان ولز، از این عروسک برای آزمایش روش‌های حذف غبار ماه از لباس‌های فضایی استفاده کرده‌اند. دانشمندان در ابتدا لباسی فضایی با پوشش خاکستر آتشفشانی را به باربی پوشاندند و سپس نیتروژن مایع روی آن پاشیدند. آن‌ها دریافتند که این روش بسیار کارآمدتر از روش‌های پاکسازی گذشته است.

اما چرا غبار قمری مشکل‌ساز است؟ گردوخاک ماه، فراگیر، ساینده و دارای بار الکتریکی است. این ذرات میکروسکوپی آزاردهنده به‌صورت ساکن به لباس فضانوردان می‌چسبند و پاکسازی‌شان دشوار است. فضانوردها در طول مأموریت‌های آپولو نمی‌توانستند با استفاده از برس‌های استاندارد، غبار را حذف کنند، به همین دلیل آسیب زیادی به مهر و موم لباس‌های فضایی وارد شد. اگر غبار روی مهر و موم لباس قرار بگیرد یا سایشی رخ دهد، این مهر و موم‌ها دیگر به درستی کار نمی‌کنند و باعث ایجاد نشتی می‌شوند.

علاوه‌بر آسیب به لباس فضانوردی، گرد‌وغبار ماه در صورت استنشاق می‌تواند آسیب جدی به ریه‌ها وارد کند؛ به‌طوری که می‌توان آن را با تنفس فیبرشیشه روی زمین مقایسه کرد. با توجه به آنکه سفر به ماه دوباره درحال برنامه‌ریزی است، به تکنیکی جدید برای پاکسازی خاک ماه و جلوگیری از وارد‌آمدن آسیب به فضانوردان و لباس‌هایشان نیاز داریم.

ولز و گروه او، با الهام از اثر موسوم به «لایدن‌فروست» به دنبال یافتن راهکار رفتند. لایدن‌فروست، پدیده‌ای فیزیکی مانند ریختن آب درون ماهیتابه‌ای داغ است که باعث می‌شود قطره‌های آب در اطراف سطح بالا و پایین بپرند و با بخار خود احاطه شوند.

دانشمندان با ریختن مقداری نیتروژن مایع پسماند روی کف زمین، متوجه شدند که کل گردوخاک درحال جمع‌شدن است و به سمت پائین‌ترین نقطه‌ی سطح حرکت می‌کند. ولز و همکاران او متوجه شدند که با پاشیدن نیتروژن مایع روی لباس‌های فضایی می‌توان به اثر مشابهی رسید. او این فرآیند را به نوعی کارواش برودتی تشبیه می‌کند، به طوری که با ورود فضانوردها از سطح ماه به سکونتگاه قمری می‌توان نیتروژن مایع را روی آن‌ها پاشید.

پژوهشگران پاشیدن نیتروژن مایع روی پارچه را در شرایط محیطی و در محیط‌های خلأ مشابه ماه بررسی کردند. با این‌حال هنگام یافتن منبع غبار قمری، باید خلاقانه عمل می‌کردند. از آنجا که در اختیار داشتن گرد‌وخاک قمری واقعیِ غیرقانونی است، پژوهشگران برای شبیه‌سازی آن از خاکستر حاصل از فوران کوه سنت هلن که به غبار قمری شباهت دارد، استفاده کردند.

پس از موفقیت اولیه‌ی آزمایش‌ها، حالا زمان آن بود که باربی دوباره لباس فضایی بپوشد. پژوهشگرها لباس فضایی به تن باربی کردند و آن را با غبار پوشاندند و سپس مایع را روی لباس آن پاشیدند. نتیجه‌ی این آزمایش حداکثر حذف غبار و حداقل آسیب به لباس فضایی بود.

دانشمندان با الهام از «رزی پرچ‌کن»، شخصیت آمریکایی معروف که نماد زنان شاغل در کارخانه‌ها در طول جنگ جهانی دوم است، نام رزی را برای باربی خود انتخاب کردند. ولز درباره‌ی این انتخاب نام می‌گوید:

شخصا دوست داشتم نام بارب را برای عروسک انتخاب کنم که برگفته از باربی و همچنین باربارا مورگان فضانورد ایالت زادگاهم، آیداهو است. فضانوردانی مانند مورگان احتمالا الهام‌بخش اصلی برای تداوم ساخت باربی هستند. دو نمونه از جدیدترین باربی‌های اکتشافی فضایی حتی در سال ۲۰۲۲ به ایستگاه فضایی بین‌المللی اعزام شدند.

مراحل بعدی پژوهش می‌تواند شبیه‌سازی بهتر محیط ماه به ویژه شبیه‌سازی بار ساکن غبار قمری باشد. ولز امیدوار است این روش سرانجام روی ماه آزمایش شود، اما به جای مدل باربی از فضانوردهای انسانی استفاده شود.

با اینکه احتمالا دیگر از باربی رزی در آزمایش‌های آینده استفاده نخواهد شد، پژوهش اخیر نشان می‌دهد حتی یک اسباب‌بازی پلاستیکی می‌تواند در آینده‌ی اکتشافات فضایی آتی اثرگذار باشد.