البلازما سر من اسرار الخالق اودعه في كونه الفسيح الذي لم يخلق عبثاً.. حقيقة البلازما والتخفي البلازمي؟؟؟؟

احبابنا في الله مازلنا سنواصل الحديث عن اساليب الخداع البصري وما وراؤه من اهداف...ولذا لابد ان نتعرض بالحديث عن تقنيات التخفي المستخدمة.. فماهي تقنية التخفي ؟؟؟

هي التصاميم والمواد التي يتم تصنيعها وتصميمها لهدف عسكري وتجسسية وغيرها من اساليب السيطرة وتكون على درجة عالية من الأهمية (لان من اهم مناحيها التجسس وأختراق الدولة).. ألا وهو تجنب إكتشاف الهدف بالرادارات أو أي نظام إلكتروني آخر..ومؤخرا بالاعين ايضا...إن الكثير من المعلومات عن تقنية التخفي لازالت معلومات سرية في طي الكتمان وفي غرف ودهاليز القواعد العسكرية ومن المستحيل تسريبها بالرغم من المعلوم حاليا والمتداول في الابحاث العلمية...
ومنها تقنية التخفي ضد الاشعة الكهرومغناطيسية المصممة أصلا ضد الردارات ..ومنها ايضا الاستخدامات الحديثة لعلوم ما بعد المادة او الميتاماتيريال Metamaterial والتي ساتناولها بالشرح في موضوع اخر...ومنها ايضا التخفي البلازمي فما هي تقنية التخفي البلازمي؟؟؟؟

تقنية التخفي البلازمي plasma stealth هي عملية مقترحة يستخدم فيها البلازما لتقليل المقاطع العرضية الرادارية للجسم المراد اخفاؤه.... فدراسات التفاعل مابين الإشعاع الكهرومغناطيسي والبلازما قد زادت بشكل مكثف للاستفادة منها لعدة أغراض، منها محاولة إخفاء الاجسام من الرادار بطريقة نظرية التخفي البلازمي.. وذلك بتقليل المقطع العرضي الراداري RCS بتغطية هيكل الجسم بالبلازما ولكن عمليا تعد صعبة جداً...ولكن هناك بعض الأساليب قد تكون قادرة بشكل معقول لإنتاج طبقة أو غيمة من البلازما حول الهيكل تتكون من شحنة كهربائية مبسطة أو ترددات راديوية تفرغ على عدة إحتمالات مثل الليزر البلازمي...فبصورة عامة تعتبر الضبابة البلازمية من افضل قدرات التخفي والتمويه...

ماهي البلازما ولماذا تعتبر الحالة الرابعة للمادة؟؟؟؟؟

البلازما تسمى في أغلب الأحيان "الحالة الرابعة للمادة، أما الحالات الأخرى الثلاثة هي الصلبة والسائلة والغازية.. وتكاد البلازما أن تكون المادة الغالبة الموجودة بالكون كله.. ويقدر ان البلازما تشكل أكثر من 99 % من الكون المرئي.... البلازما تتكون من جزيئات مشحونة تتحرك بحرية، وبمعنى آخر إلكترونات وآيونات تشكلت في درجات حرارة عالية عندما انتزعت الألكترونات من الذرات المحايدة، والبلازما شائعة في الطبيعة على سبيل المثال النجوم بالدرجة الأولى هي بلازما...والبلازما حالة رابعة من المادة بسبب صفاتها وطبيعتها الفريدة المتميزة عن المواد الصلبة والسوائل والغازات وتتفاوت كثافة ودرجات حرارة البلازما على نحو واسع.... وتشكل البلازما اساسا قويا لمجموعة من تطبيقات وأدوات التقنية المهمة بالإضافة إلى فهمنا وادراكنا لمعظم الكون من حولنا، فهي تزود الاساس والدعامة للتطبيقات الحالية مثل معالجة بلازما أشباه الموصلات وتعقيم بعض المنتجات الطبية والمصابيح والليزر والمايكرويف الكهربائي عالي المصدر وكذلك التطبيقات المحتملة المهمة مثل جيل الطاقة الكهربائية من الانشطار والسيطرة على التلوث وإزالة المواد الكيميائية الخطرة... كما ان علم البلازما يستثمر تشكيلة متنوعة من مجالات العلم تتراوح من فيزياء البلازما إلى التطبيقات الكيميائية، الفيزياء الذرية والجزيئية، وعلم المادة... وكذلك لها العديد من التطبيقات التجارية والصناعية مثل تنقية المياه نمو النباتات ومعالجة النفايات وترسيب رقائق الماس بالاضافة الى مصابيح الكثافة العالية واضاءات الفلورسنت والتعقيم وغيرها من الامور..

وهي تعتبر شبه محايدة كهربياً بمعنى أن الشحنة الكهربية تكاد تقترب من الصفر وهي خليط من الأيونات والإلكترونات وجسيمات محايدة (وهي ذرات غير متأينة) البلازما ليست متأينة بالكامل ولكن لها قدرات تقنية قوية تمتد من إنارة الفلورسنت وحتى المعالجة في صناعة أشباه الموصلات... ومن خصائص البلازما انها تتفاعل بقوة مع الموجات الكهرومغناطيسية لهذا السبب يمكن استخدامها وبشكل معقول لتعديل إشارة الأجسام الرإدارية... يعتمد التفاعل ما بين البلازما والإشعاع الكهرومغناطيسي بقوة على الخصائص الفيزيائية أو المعامل المتغير للبلازما كحرارتها وكثافتها.. فدرجة حرارة البلازما قد تبدأ من الصفر المطلق حتى تتعدى 109 كلفن .. وكثافة البلازما تبدأ من أقل من جزيء بالمتر المكعب وتصل إلى كثافة أكثر من الرصاص!!!!
اذاً فالمجال واسع لخصائص البلازما من المعامل المتغير والترددات فهي موصلة للكهرباء... وتأثرها بالموجات الكهرومغناطيسية ذات التردد البسيط مشابه للمعادن......يعني ببساطة أنه يعكس إشعاع الموجات البسيطة الطارئة... والمهم باستخدام البلازما هو التحكم بالموجات الكهرومغناطيسية المرتدة من الجسم (التخفي البلازمي) وهو امر عملي جدا بالترددات العالية حيث قابلية البلازما بالتوصيل تسمح بالتفاعل بقوة مع موجات الراديو القادمة ولكن تلك الموجات ستمتص وتتحول إلى طاقة حرارية بدلا من انعكاسها...وهذا ما يجعلها تقنية مميزة للتخفي.. كما ان هناك بحوث كثيرة على كيفية استخدام البلازما لتقليل المقاومة الديناميكية للهواء على الاسطح المتحركة... فتستخدم لزيادة تسارع تيار الهواء بجوار السطح الديناميكي..

وتفسير التخفي البلازمي يكمن في حقيقة انه عندما تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية كإشعاع الرادار في البلازما الموصلة فإن الأيونات والإلكترونات ستزاح من مكانها بسبب الفارق الزمني ما بين المجال الكهربي والمغناطيسي, فالموجة تعطي طاقة للجزيء والجزيئ تلقائيا سيعيد بعض من الطاقة المعطاة إلى تلك الموجة ولكن باقي الطاقة سيمتص ويتحول إلى حرارة بعمليات تشبه التناثر أو تسارع الطنين (الصدى) وربما تتحول إلى شكل موجة أخرى أو تأثيرات محايدة اعوجاجية للموجة.... تستطيع البلازما أن تمتص جميع طاقة الموجة وهذا هو سر التخفي للبلازما.. بالاضافة الى ان إشارة الموجات قصيرة التردد تُحجز ما بين الأرض وطبقة الأيونوسفير(وهي نوع من البلازما) وهذا يساعدها للذهاب أبعد مايمكن... اذا فالبلازما تجعل الجسم المراد اخفاؤه غير مرئي بامتصاصها الإشعاع القادم إليها وتمنع أي إشارة تنعكس من الأجزاء المعدنية للجسم ذاته.. وقد تعدل الموجة المنعكسة منها حتى تربك أنظمة الرادار المضادة لها وذلك بطريقة إزاحة تردد الموجة المنعكسة مما يحبط فلترة رادار الدوبلر أو تجعل الموجة المنعكسة أشبه بالضوضاء فتصبح بلا فائدة منها.... ولكن من المهم التحكم بخصائص البلازما لسير عمل جهاز التخفي البلازمي.. وذلك بعمل عيار لكثافة البلازما والحرارة والتكوين والمجال المغناطيسي مع مراعاة انه تنبعث من البلازما نفسها اشعاع كهرومغناطيسي معاكس...

البلازما والفضاء

يعتقد العديد من الناس أن الفضاء بين الشمس وكواكبها فارغة لا تحتوي على شئ، فراغ مجرد من الطاقة أو المادة، لكن الفضاء ليس خاليا... تبعث الشمس البلازما بشكل ثابت وتنتقل بكل الإتجاهات في سرعات عالية جدا لتنتشر في كامل النظام الشمسي وما بعده... وبدراسة العمليات التي تحدث في غلاف الأرض المغناطيسي وحول كواكب أخرى، نحن قادرون بشكل افضل على تقدير الدور المهم للبلازما في كافة أنحاء الكون البلازمي... فيعتبر هذا المختبر الفضائي البلازمي نافذتنا إلى النجوم... كما تبعث المذنبات آيونات أثقل تكون مرئية والتي ينشأ عنها ذيل من البلازما الرائع الشكل ...
فبينما تتدفق الرياح الشمسية أمام غلاف الأرض المغناطيسي...يتفاعل مع الحقل الجيومغناطيسي ويعمل كمولد كوني والذي ينتج ملايين الأمبيرات من التيار الكهربائي... بعض هذا التيار الكهربائي يصب في الغلاف الجوي العلوي للأرض الذي يضيئ مثل إنبوب نيون لخلق الشفق القطبي الجميل... فالشفق دائما موجودا ذلك لأن مصدر الريح الشمسية متواجد دائما، وهم يشكلون حلقة من الإشعاعات ضمن الأيونوسفير تتمركز على كلا القطبين المغناطيسي في خط عرض عالي...
ويمكن التحكم في البلازما عن طريق المجال المغناطيسي. كما أنها موصل جيد للكهرباء، فعند تمرير تيار كهربائي خلال البلازما واستخدام المجال المغناطيسي، يمكن بذلك اخضاع البلازما لقوة كهرومغناطيسية مشابهة لتلك التي يعمل بها المحرك الكهربي، وهذه القوة يمكن استخدامها بشكل فعال لزيادة سرعة البلازما ودفعها بسرعة عالية جدا قد تصل الى 60 كيلومترا في الثانية، وبهذه الطريقة يتم انتاج قوة دفع يمكنها دفع أي مركبة فضائية في الفضاء...ويطلق على هذا الجهاز الذي يقوم بتوليد وتسريع البلازما اسم صاروخ البلازما أو محرك البلازما أو «جهاز الدفع بالبلازما» Plasma Thruster، وهو عبارة عن صاروخ كهربائي لاعتماده على الطاقة الكهربية بدلا من احتراق الوقود... ويركز مختبر الدفع بالبلازما على دراسة الفيزياء المعقدة للبلازما وتطوير أنواع مختلفة من صواريخ البلازما.

وعن اهمية تقنية الدفع بالبلازما في المركبات الفضائية، يشير البروفسور شويري الى أن معظم الصواريخ المستخدمة حاليا في الفضاء هي صواريخ كيميائية (بوقود كيميائي) تعتمد على عملية الاحتراق، أي تحرق الوقود السائل داخل حجرة الاحتراق لإنتاج غاز كهربي محايد، يخرج كعادم من الصاروخ بسرعة لا تتجاوز 3 كيلومترات في الثانية... وكلما كانت سرعة الغاز الخارج من الصاروخ عالية، قلت نسبة الوقود المستخدم لدفع مركبة فضائية من مكان لآخر في الفضاء، ولذا نحتاج الى عدة أطنان من الوقود لإرسال مركبة فضائية كبيرة مأهولة أو على متنها معدات ثقيلة. أما اذا استخدمنا صاروخ البلازما الذي تصل سرعة العادم فيه الى 60 كيلومتراً في الثانية، فان وزن المادة الدافعة يمثل جزءا صغيرا بالمقارنة بتلك التي يستخدمها الصاروخ الكيميائي. ولابد من الاشارة الى أن صواريخ البلازما تستخدم فقط في محيط الفضاء الخارجي، أي عند وصول المركبة الى المدار المخصص لها، لأننا ما زلنا نعتمد على عملية الدفع الكيميائي لإطلاق المركبات الفضائية من على سطح الأرض... وقد ساعد استخدام الدفع بالبلازما في المدارات على توفير قدر هائل في كمية المادة المستخدمة في عملية الدفع والتي يجب اطلاقها، وهذا يعني توفيرا كبيرا في تكلفة عملية الاطلاق، اذ تصل تكلفة اطلاق كيلوغرام واحد من هذه المادة ما بين 20 الى 200 ألف دولار...
وعن توجهات دول العالم لتوظيف تقنية البلازما في رحلات الفضاء المقبلة فالحقيقة انه توجد اليوم أكثر من 170 مركبة فضائية تستخدم الدفع الكهربائي، وجزء متزايد منها يستخدم أجهزة الدفع بالبلازما، حيث يوجد الآن في الفضاء 20 قمرا صناعيا للأغراض العلمية والتجارية تستخدم صواريخ البلازما للحركة في الفضاء أو لتعديل مواقعها. وتعتبر المركبة الفضائية Deep Space-1التابعة لـ«ناسا» التي أطلقت عام 1998 أول مركبة تستخدم صواريخ البلازما، وقد حققت مهمتها بنجاح باهر، حيث مكن المحرك الأيوني المركبة من السفر لمسافة 320 مليون كيلومتر، ومن اعتراض أحد الكويكبات السيارة وأحد المذنبات، وقد استهلكت 80 كيلوغراما فقط من الوقود. كما حققت السفينة الفضائية SMART-1ـ التي أطلقتها وكالة الفضاء الأوروبية في سبتمبر (ايلول) 2003، نجاحا آخر ووصلت لأحد المدارات حول القمر في نوفمبر (تشرين الثاني) 2004، وقد استخدمت المركبة نوعا من صاروخ البلازما يطلق عليه Hall thruster، والذي استهلك 10 كيلوغرامات فقط من غاز الزينون xenon. كذلك استخدمت مركبة الفضاء اليابانية HAYABUSA Asteroid Explorerنوعا آخر من المحركات الأيونية للوصول الى أحد الكويكبات السيارة مستهلكة 22 كيلوغراما فقط من وقود غاز الزينون. وتعكس كل هذه المهمات الناجحة المزايا الواضحة لتقنية الدفع بالبلازما...
وسبحان الله ان غالبية مادة الكون وضعها لافادتنا بالاساس ومازالت تحمل ما بها من اسرار لم تكتشف بعد..