ฉันตามทันเช้าวันที่สองของการเยือนปักกิ่งกับหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของโครงการดวงจันทร์ของจีนซึ่งตั้งอยู่ไม่ไกลจากสนามกีฬาโอลิมปิก “รังนก” อันเป็นสัญลักษณ์ของเมือง ฉันพบ ครั้งแรกในการเยือนครั้งล่าสุดในปี 2554เมื่อจนถึงขณะนี้ประเทศได้เริ่มปฏิบัติภารกิจบนดวงจันทร์ 2 ภารกิจ ฉางเอ๋อ 1 (ซึ่งโคจรรอบดวงจันทร์เป็นเวลา 18 เดือนก่อนจะลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์) และฉางเอ๋อ 2
ของพื้นผิว
ดวงจันทร์ถูกซ่อนไว้ไม่ให้มองเห็น( ยานโคจรรอบดวงจันทร์อีกดวงหนึ่งซึ่งต่อมาได้เคลื่อนออกไปในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์)ความพยายามทางจันทรคติของจีนยังคงดำเนินต่อไป และอธิบายให้ฉันฟังถึงสิ่งที่เกิดขึ้นตั้งแต่การเยือนครั้งล่าสุดของฉัน และประเทศมีแผนจะทำอะไรต่อไป ในปี 2013
ภารกิจฉางเอ๋อ 3 ของจีน ลงจอดบนดวงจันทร์อย่างนุ่มนวล รถแลนด์โรเวอร์ส่งข้อมูลเกี่ยวกับพื้นผิวดวงจันทร์ก่อนที่สัญญาณจะหยุดลงในเดือนเมษายน 2015 เช่นเดียวกับภารกิจทางจันทรคติของจีนทั้งหมด ยานนี้ตั้งชื่อตามเทพีแห่งดวงจันทร์ของประเทศ ถัดไป อธิบายว่าคือยานฉางเอ๋อ 5 ซึ่งจะเป็นภารกิจ
ส่งคืนตัวอย่างดวงจันทร์ ครั้งแรกของจีน เนื่องจากยานฉางเอ๋อ 5 จะออกบินในปีหน้า จะเจาะรูลึก 2 เมตรบนพื้นผิวดวงจันทร์ ตักหินดวงจันทร์ออกมาอย่างน้อย 1 กิโลกรัม และบรรจุลงบนแคปซูลที่จะยิงกลับสู่โลก ชาวรัสเซียและชาวอเมริกันเคยส่งหินดวงจันทร์กลับมายังโลกก่อนหน้านี้ แต่นี่จะเป็นครั้งแรก
ที่นักวิทยาศาสตร์จีนทำสำเร็จ การบรรทุกน้ำหนักบรรทุกหนักเช่นนี้กลับบ้านจะต้องใช้วิธีอันชาญฉลาดในการทำให้ยานเย็นลงและชะลอตัวลงเมื่อยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก แต่โชคดีที่นักวิจัยชาวจีนได้เปิดตัวเครื่องจำลองเพื่อฝึกการบังคับทิศทางเมื่อปีที่แล้ว ในปี 2561 จีนกำลังวางแผนที่
จะเปิดตัวภารกิจแรกของโลกในการลงจอดบนด้านไกลของดวงจันทร์ นอกจากแลนเดอร์และโรเวอร์แล้วยานฉางเอ๋อ 4ยังประกอบด้วยดาวเทียมที่จุดลากรองจ์อันที่สองของระบบโลก-ดวงจันทร์ซึ่งหมายความว่ายานจะหันไปทางด้านไกลของดวงจันทร์เสมอ จึงสามารถส่งข้อมูลกลับมายังโลกได้แม้ว่าส่วนนั้น
หากมองไป
ข้างหน้า จีนต้องการส่งภารกิจไปยังดาวอังคารภายในปี 2563 โดยใช้ยานลงจอดและรถโรเวอร์เพื่อศึกษาสภาพอากาศบนดาวอังคาร และสร้างแผนที่พื้นผิวที่มีความแม่นยำมากกว่าที่ประเทศอื่นๆ ทำได้ ยังอ้างว่าภารกิจจะหาวิธีเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศของดาวอังคารเพื่อให้เหมาะสำหรับมนุษย์อวกาศ
ที่มีศักยภาพบนดาวเคราะห์สีแดง จะเป็นไปได้หรือไม่ ฉันไม่แน่ใจ แต่คุณต้องชื่นชม ที่ยังคงแข็งแกร่งในวัย 81 ปี ที่คิดการใหญ่ แมลงจะแก้ปัญหานี้ได้โดยใช้กลไกการทำความสะอาดตัวเอง ซึ่งจะกำจัดสิ่งสกปรกออกจากเท้าเพื่อให้มีความเหนียวมากที่สุด โดยไม่คำนึงถึงจำนวนก้าวที่เดิน กลไกดังกล่าวพบ
เหนือแผ่นเรียบ แต่ก็ยังมีการถกเถียงกันอย่างต่อเนื่องในชุมชนชีวกลศาสตร์ว่าระบบใดดีกว่ากัน
ไม่ว่าจะเป็นผิวเรียบหรือมีขน ตีนแมลงทุกชนิดมีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกัน นั่นคือพวกมันใช้ชั้นของของเหลวที่บางระดับนาโนเมตรเพื่อช่วยให้พวกมันเกาะติดกับพื้นผิวต่างๆ พาวเวอร์แนะนำแล้วว่าสารนี้ถูกขับออกมา
โดยใช้ “สารที่มีลักษณะเป็นฝอยๆ เหมือนฟองน้ำเล็กๆ” ซึ่งแมลงวันสามารถบีบของเหลวออกจาก “ได้ตามต้องการ” อย่างไรก็ตาม เมื่อไม่นานมานี้ และฉันสามารถแสดงให้เห็นว่าแนวคิดอายุ 300 ปีนี้เป็นความจริงสำหรับแผ่นแมลงที่เรียบ การใช้เวทีแบบใช้มอเตอร์เพื่อกดเท้าของแมลงซ้ำๆ
(และอย่างระมัดระวัง!) ลงบนแผ่นกระจกเรียบเพื่อจำลองรอยเท้า เราพบว่าปริมาณของสิ่งตกค้างลดลงจริงในแต่ละขั้นตอน กล่าวอีกนัยหนึ่งแมลงมีกาวในปริมาณที่ จำกัด ในเท้าของพวกมัน เรายังทำการทดลองซ้ำโดยใช้ความเร็วในการเดินที่แตกต่างกัน และปรากฎว่าฟองน้ำจะเติมในอัตราเดียวกันเสมอ
ไม่ว่าแมลงจะวิ่งเร็วแค่ไหน อย่างไรก็ตาม ยังไม่ทราบว่าที่จริงของเหลวกาวถูกผลิตขึ้นภายในร่างกายของแมลง สำหรับลักษณะของของเหลวนี้มักคิดว่าเป็นกาวเหนียวชนิดหนึ่ง แต่ถ้าเป็นกรณีนี้ แมลงที่วางเท้าเหนียวๆ ลงจะยกมันขึ้นมาอีกได้อย่างไร กลไกการยึดติดแบบเปียกนั้นเป็นผลมาจากหลักการ
ทางกายภาพ
สามประการของกลศาสตร์ของไหล: แรงตึงผิว; ความแตกต่างของความดันระหว่างของไหลกับอากาศโดยรอบ และความหนืดของของไหล แต่อย่างที่คุณทราบจากการเดินเท้าเปียกข้างสระว่ายน้ำ ชั้นของของเหลวสามารถลดแรงยึดเกาะและแรงเสียดทานได้ แล้วทำไมแมลง
ถึงใช้การยึดเกาะของของเหลวในเมื่อชั้นของของเหลวที่เพิ่มเข้ามานั้นมีความเสี่ยงที่จะลดความสามารถในการเดินบนพื้นผิวเรียบของพวกมัน เพื่อตอบคำถามนี้ จำเป็นต้องมีความรู้โดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงของแมลง จากมหาวิทยาลัย ในเยอรมนี เป็นคนกลุ่มแรกๆ ที่วัดแรงที่เกิดจากการวางตีนแมลงเดี่ยว
ลงบนพื้นผิวที่กำหนดไว้อย่างดี ด้วยการใช้ตัวแปลงสัญญาณแรงสั่งทำพิเศษบนเวทีมอเตอร์ 3 มิติ พวกเขาค่อยๆ ผลักและดึงเท้าของแมลงไปตามพื้นผิวเรียบและขรุขระต่างๆ จากการเปรียบเทียบแรงที่เกิดขึ้นกับพื้นผิวเหล่านี้ นักวิจัยสามารถแสดงให้เห็นว่าหน้าที่สำคัญของของไหลดูเหมือนจะเติมเต็มช่องว่าง
ระหว่างแผ่นรองกับพื้นผิว ช่วยเพิ่มพื้นที่สัมผัสของแผ่นกาวและเพิ่มการยึดเกาะกับพื้นผิวที่ขรุขระสิ่งที่น่าสนใจคือ พบว่าแรงเสียดทานแบบเลื่อนที่เกิดจากเท้าเปียกของแมลงนั้นมีค่ามากกว่าที่คาดไว้อย่างมาก การทดลองยังเผยให้เห็นส่วนประกอบที่มีแรงเสียดทานสถิตที่สำคัญ ซึ่งป้องกันแมลงที่เกาะอยู่
ไม่ให้เลื่อนไปมาบนพื้นผิวเรียบ น่าเสียดายที่แรงเสียดทานเหล่านี้ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยการสันนิษฐานว่าชั้นของเหลว “ธรรมดา” ที่ต่อเนื่องระหว่างขากับพื้นผิว การวิเคราะห์ทางเคมีของหยดรอยเท้ายังเผยให้เห็นว่าไม่มีสิ่งใดที่อาจช่วยอธิบายถึงแรงเสียดทานสูงที่สังเกตได้ในชั้นของไหลซึ่งใคร ๆ
