Chuyên mục BẠN CÓ BIẾT??? – Tập 2

Chuyên mục BẠN CÓ BIẾT

Tập 2: SẢN PHẨM SUPELCO® VÀ HÀNH TRÌNH NGOÀI KHÔNG GIAN

Đồng hành cùng tàu thăm dò Voyager 1 trên hành trình nghiên cứu Hệ Mặt Trời

Trong suốt hơn 40 năm qua, thế hệ đầu tiên của phân tử carbon Carbosieve đã cùng đồng hành và hỗ trợ quá trình thu thập dữ liệu khoa học trên tàu thăm dò Voyager. “Phi hành gia” đầu tiên của thương hiệu Supelco® đã đặt nền móng cho sự phát triển và đổi mới của thương hiệu của chúng tôi trong nhiều thập kỷ.

Tàu vũ trụ Voyager – Nguồn: NASA

Khi các cảm biến của tàu vũ trụ Voyager 1 phát ra tín hiệu báo động, chúng ta có thể cảm nhận được bầu không khí phấn khích tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, California. Đã rất lâu rồi, tàu Voyager 1 đã không truyền về Trái Đất bất kỳ một tín hiệu nào. Tín hiệu của tàu thăm dò được ghi nhận vào ngày 25 tháng 8 năm 2012 cho thấy số lượng hạt từ gió Mặt Trời đo được đột ngột giảm mạnh theo hệ số 1.000, trong khi nồng độ của các hạt của môi trường liên sao từ tia vũ trụ tăng gần 10 phần trăm. Chuyến du hành của tàu không gian Voyager 1 đã thực sự đi qua biên giới bên ngoài của Hệ Mặt Trời, và tiếp tục hành trình khám phá trong môi trường liên sao.

Lịch sử nhân loại ghi nhận đây là vật thể nhân tạo ở khoảng cách xa Trái đất nhất từ trước đến nay. Đây chính là một dấu ấn lịch sử. Điều này không chỉ có ý nghĩa đối với NASA, tàu thăm dò không gian này cũng mang một sản phẩm được thiết kế bởi nhóm Supelco® ở Bellefonte, Pennsylvania. William “Bill” R. Betz, người đứng đầu nhóm Thiết kế Hạt tại Merck cho biết: “Chúng tôi rất tự hào vì Carbosieve của chúng tôi vẫn đang hoạt động hoàn hảo”.

PHÂN TỬ CARBON SEIVE VỚI HÀNH TRÌNH HƠN 40 NĂM HOẠT ĐỘNG BỀN BỈ

Cấu trúc hiển vi của phân tử Carbosieve Voyager

Được phát triển vào đầu những năm 1970, và với quá trình hơn 40 năm sau khi tàu Voyager 1 ra mắt, phân tử Carbosieve vẫn đang đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu khoa học giúp mở rộng tầm nhìn của chúng ta về hệ mặt trời và thỏa mãn trí tò mò vốn có của con người về bản chất của vũ trụ. Thế hệ đầu tiên của dòng Carbosieve cũng mở đường cho một loạt sự đổi mới trong lĩnh vực chất hấp phụ gốc carbon trong danh mục sản phẩm của Supelco®.

Ngày nay, các vật liệu công nghệ cao từ dòng sản phẩm Carbosieve ban đầu đang được ứng dụng như một chất hấp phụ trong máy đo lưu lượng không khí, hoặc giúp cải thiện hiệu quả quá trình tách chiết pha rắn, hệ thống lọc, bẫy và cột sắc ký khí. Các hậu duệ của tàu thăm dò Voyager hiện nay cũng có quá trình lọc khí hoặc chất lỏng và tách các hợp chất tổng hợp ra khỏi hỗn hợp phản ứng.

Thế hệ sản phẩm Carbosieve ban đầu đã thực hiện các nhiệm vụ tương tự. Tuy nhiên, so với kỹ thuật hiện tại, chúng ít được lựa chọn hơn, vì chúng có khả năng động học kém hơn và thường chỉ cho hấp phụ các phân tử tương đối lớn như oxy, nitơ hoặc carbon dioxide vào bề mặt của chúng.

QUÁ TRÌNH TÌM KIẾM MỘT VẬT LIỆU HẤP PHỤ PHÂN TỬ SIÊU NHỎ

Đối với tàu Voyager 1 và tàu thăm dò chị em của nó là Voyager 2, NASA tìm kiếm một chất hấp phụ hoạt động hiệu quả nhất đối với các phân tử siêu nhỏ. Đối tượng của họ là hydro và các đồng vị của nó là deuterium và tritium, cũng như helium và đồng vị lithium-7 – các nguyên tố được hình thành vào thời điểm xảy ra Vụ nổ lớn. Trong đó, Voyager được trao cho sứ mệnh đo đạt tỷ lệ đồng vị hydro để kiểm tra lý thuyết Vụ nổ lớn.

Trong các sứ mệnh không gian trước đây, các hạt polyme phủ carbon được sử dụng cho các phép đo này được đánh giá là không đủ để thực hiện yêu cầu này. Do đó, NASA đã gọi đến Bellefonte – trụ sở của thương hiệu Supelco® – một thương hiệu  đã tạo nên tên tuổi trong việc phát triển các vật liệu hấp phụ vào thời điểm đó. NASA đã đưa ra yêu cầu của mình về chất hấp phụ có thể hoạt động hiệu quả với các phân tử siêu nhỏ, nhưng vẫn đủ ổn định để chịu được các lực dao động mạnh tạo ra khi tên lửa Titan Centaur được phóng lên không gian.

CUỘC GỌI BẤT NGỜ TỪ NASA

Betz kể rằng các đồng nghiệp trụ sở chính vẫn nhắc lại câu chuyện về cuộc gọi bất ngờ này với những biểu cảm sững sờ và ngạc nhiên. Đương nhiên, Supelco® đã chấp nhận lời đề nghị này. Thiết kế của Carbosieve vào thời điểm đó có kích thước lỗ trung bình cực nhỏ là 0,7 nanomet, vì vậy nó đã có khả năng hấp thụ các phân tử nhỏ. Ngoài ra, vì được tạo thành từ các phân tử cacbon siêu tinh khiết, vật liệu này siêu bền và không bị lão hóa, như Betz đã chia sẻ “Chất hấp phụ chịu được lực áp suất cực lớn vượt quá 1100 bar mà không bị hư hại”.

Về mặt lý thuyết, với độ bền này, nó có thể được đưa vào sử dụng ở dưới đáy của rãnh Mariana sâu 11.000 mét. Đây là dấu hiệu đầu tiên cho thấy NASA đã đi đúng hướng với Carbosieve – một vật liệu hội đủ các điều kiện yêu cầu với sức bền đủ để  chống chịu các điều kiện khắc nghiệt trong lòng biển sâu cũng như trong không gian. NASA đã quyết định mua 5 gam chất hấp phụ và bắt đầu các thử nghiệm của họ. Betz chia sẻ: “Đây không phải là một giao dịch lớn, nhưng dù sao thì việc hỗ trợ NASA trong sứ mệnh khám phá không gian mang đến cho chúng tôi nhiều giá trị hơn thế.”

THÔNG TIN QUAN TRỌNG VỀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÁC HÀNH TINH TRONG HỆ MẶT TRỜI

Như chúng ta đã biết, Voyager 1 và 2 đã thực sự là một huyền thoại và một bước tiến lớn của nhân loại trong sứ mệnh khám phá vũ trụ. Hai con tàu này đã phát hiện tổng cộng 22 mặt trăng, ba mặt trăng xung quanh Sao Mộc và Sao Thổ, 10 mặt trăng xung quanh Sao Thiên Vương và 6 mặt trăng xung quanh Sao Hải Vương. Chúng cũng phát hiện thêm các vành đai xung quanh Sao Mộc, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Với sự trợ giúp của Carbosieve – một công cụ thu thập trong khối phổ kế của các tàu thăm dò không gian, sứ mệnh không gian này cũng cung cấp những hiểu biết quan trọng về thành phần hóa học bầu khí quyển của các hành tinh. Betz chia sẻ cảm nghĩ của ông về dữ liệu đầu tiên của đồng vị hydro. “Điều đó thật ly kỳ đối với chúng tôi.”

Các chuyên gia Supelco® đã cung cấp cho nhóm nghiên cứu của NASA sản phẩm Carbosieve tuỳ chỉnh theo nhu cầu nghiên cứu. Sau tất cả, việc tiếp nhận các thử thách khoa học với tinh thần học hỏi và tìm tòi cho đến khi khách hàng hài lòng là điểm đặc biệt của nhóm Sáng tạo Hạt của thương hiệu Supelco®.

BẮT ĐẦU TIẾN TRÌNH HỢP TÁC DÀI HẠN

Chúng tôi sẽ còn kể về câu chuyện này vì đây không phải là lần cuối cùng NASA gọi đến Supelco®. Đây là khởi đầu của những câu chuyện khác về thế hệ vật liệu cacbon mới, được gọi là Carboxens, trong sứ mệnh Cassini Huygens và trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Trong khi đó, hai tàu thăm dò Voyager vẫn đang cần mẫn tiếp tục hành trình của mình để truyền về Trái Đất những dữ liệu từ không gian giữa các vì sao. Ước tính, chúng ta vẫn sẽ kết nối với tàu Voyager 2 cho đến năm 2025. Khi đó, tất cả trừ một hoặc hai thiết bị khoa học buộc phải ngừng hoạt động để có thể tiếp tục hành trình để giúp kéo dài tuổi thọ của pin nguyên tử trên tàu.

Tuy nhiên, đối với nhiệm vụ cuối cùng, hai tàu thăm dò sẽ không cần liên lạc vô tuyến với Trái đất. Hai tàu thăm dò đều mang theo một chiếc cúp kỷ lục bằng đồng mạ vàng được bảo vệ trong áo khoác nhôm, bản đồ Hệ Mặ trời của chúng ta, và những lời chào, âm nhạc, âm thanh và hình ảnh của Trái đất trong hành trình vô tận ngoài không gian.

Liệu rằng người ngoài hành tinh có thực sự thích bài hát “Johnny B. Goode” của Chuck Berry, một bài hát được ghi vào đĩa hát trên tàu, hay có ngạc nhiên trước loại bột Carbosieve với kích thước lỗ chính xác đến phần mười nanomet? Điều này chúng ta có thể sẽ không bao giờ biết được vì sẽ mất hàng trăm nghìn năm để các tàu thăm dò đến được nơi có thể tồn tại sự sống.

Xem bài viết gốc tại đây

Chịu trách nhiệm dịch thuật bởi LS Marketing team – Merck Vietnam

    NHẬN TIN MỚI QUA EMAIL