«Low-g emulsions» από το ΑΠΘ – Πρωτοποριακό ελληνικό πείραμα σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας

Ξεκίνησε την Δευτέρα (27.11.2023) και θα ολοκληρωθεί την Παρασκευή (1.12.2023) το πρωτοποριακό ελληνικό πείραμα πάνω από τον Ατλαντικό Ωκεανό, σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας.

Πρόκειται για το πείραμα «Low-g emulsions» της ομάδας Δυναμικής Πολυφασικών Συστημάτων του Tμήματος Χημείας του ΑΠΘ, για τη μελέτη της σταθερότητας γαλακτωμάτων σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας, το οποίο διεξάγεται στο πλαίσιο της Καμπάνιας Παραβολικών Πτήσεων του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA).

Η ομάδα του ΑΠΘ με επικεφαλής τον καθηγητή του τμήματος Χημείας ΑΠΘ Θοδωρή Καραπάντσιο θεωρείται από τις πιο έμπειρες στην Ευρώπη, αφού έχει ήδη πετάξει συνολικά σε 10 αποστολές παραβολικών πτήσεων του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος με συνολικό χρόνο παραμονής σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας πάνω από 5,5 ώρες. Σε αυτή την Καμπάνια Παραβολικών Πτήσεων, η ιπτάμενη ομάδα του ΑΠΘ εκτός του κ. Καραπάντσιου αποτελείται από τους χειριστές πτήσης Δρ. Σωτήρη Ευγενίδη, Δρ. Ουρανία Οικονομίδου, και Αγγελική Χονδρού (υποψήφια διδάκτωρα) και από την ομάδα υποστήριξης εδάφους Μαργαρίτη Κώστογλου (καθηγητή του τμήματος Χημείας ΑΠΘ) και τον Τριαντάφυλλο Τσιλιπήρα (Τεχνικό ΑΠΘ ).

«Απότομες βουτιές πάνω από τον Ατλαντικό»

Οι παραβολικές πτήσεις πραγματοποιούνται πάνω από τον Ατλαντικό Ωκεανό με αφετηρία το Μπορντό της Γαλλίας. Οι συνθήκες μηδενικής βαρύτητας επιτυγχάνονται μέσα σε ένα ειδικά διαμορφωμένο αεροπλάνο (Airbus A310), το οποίο κάθε μία από τις ημέρες των πτήσεων εκτελεί 31 αλλεπάλληλες απότομες ανόδους και καθόδους (βουτιές), ακολουθώντας πτητική τροχιά σε σχήμα παραβολής.

Για να επιτευχθούν συνθήκες μηδενικής βαρύτητας πρέπει το αεροσκάφος που κάνει τις παραβολικές πτήσεις να εκτελέσει τις βουτιές σε εναέρια περιοχή με καθόλου ή ελάχιστες αναταράξεις. Αυτό σημαίνει ότι η πτήση έχει απροσδιόριστη διάρκεια, μιας και οι καιρικές συνθήκες μπορούν να αλλάξουν την τελευταία στιγμή και ενώ το αεροσκάφος κατευθύνεται ήδη προς μια περιοχή. Οι ομάδες που συμμετέχουν επιλέγονται από την ESA έπειτα από αξιολόγηση που βασίζεται σε αυστηρά επιστημονικά κριτήρια, ενώ οι τεχνικές προδιαγραφές και η ασφαλής λειτουργία κάθε πειράματος ελέγχονται από εξειδικευμένο προσωπικό, που επισκέπτεται τις ομάδες στα εργαστήρια τους καθ όλη τη διάρκεια της προετοιμασίας τους.

«Η ελληνική αποστολή με τη συμμετοχή της σε ένα ερευνητικό πρόγραμμα αιχμής, μεταφέρει παράλληλα ένα ισχυρό μήνυμα στην επιστημονική -και όχι μόνο- κοινότητα εντός και εκτός συνόρων: Ότι η Ελλάδα έχει το κατάλληλο εξειδικευμένο επιστημονικό δυναμικό να εκτελέσει απαιτητικά πειράματα και να παράγει υψηλής ποιότητας επιστημονικό έργο. Παράλληλα, όμως, δίνεται και στους νέους μας το μήνυμα, ότι η Ελλάδα δεν έχει απολέσει τη δυνατότητα να αποτελεί χώρο ευκαιριών και αυτό έχει ισχυρό συμβολισμό ως μέσο ανάσχεσης της φυγής νέων επιστημόνων στο εξωτερικό, που έχει βιώσει η πατρίδα μας τα τελευταία χρόνια», δήλωσε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ. Καραπάντσιος.

«Η σπουδαιότητα του πειράματος»

Στόχος κάθε πειράματος που μετέχει σε παραβολικές πτήσεις είναι να εκμεταλλευτεί τα 25 δευτερόλεπτα μηδενικής βαρύτητας σε κάθε μια από τις 93 παραβολές που εκτελούνται συνολικά στις 3 ημέρες πτήσεις, έτσι ώστε να μελετήσει το φυσικό φαινόμενο που την ενδιαφέρει.

Η σπουδαιότητα του πειράματος της ομάδας του ΑΠΘ, όπως σημείωσε, ο κ. Καραπάντσιος, έγκειται καταρχήν σε αυτή καθ’ εαυτήν την επιστημονική σημασία των αποτελεσμάτων που συλλέγονται σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας. «Συγκεκριμένα, τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν τους μηχανισμούς με τους οποίους μπορούν να παρασκευαστούν γαλακτώματα ιδιαίτερης σταθερότητας, ακόμη και με χρήση μικρής ποσότητας χημικών ουσιών (τασενεργών) αρκεί να επιλεγούν οι κατάλληλες συνθήκες γαλακτωματοποίησης», εξήγησε ο καθηγητής.

Το πείραμα είναι αμιγώς ελληνικό, και μάλιστα του ΑΠΘ, τόσο στον σχεδιασμό και κατασκευή της πειραματικής διάταξης, όσο και στην επιστημονική ομάδα που χειρίζεται την διάταξη εντός και εκτός του σκάφους κατά την διάρκεια των πτήσεων. Εντάσσεται, δε, στο πλαίσιο ενός πολύ μεγάλου ερευνητικού προγράμματος μελέτης γαλακτωμάτων (SMD-PASTA) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, που βρίσκεται εδώ και μήνες σε εξέλιξη στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό σε τροχιά γύρω από τη γη με ενεργό ρόλο της ομάδας του τμήματος Χημείας του ΑΠΘ και συμμετοχή ομάδων από Πανεπιστήμια και Ερευνητικά Ιδρύματα από τις ΗΠΑ, τη Γερμανία, τη Γαλλία, την Ιταλία και την Ιαπωνία.

«Γαλακτώματα και εφαρμογές τους»

Τα πειράματα στην πειραματική διάταξη του ΑΠΘ αφορούν στη μελέτη της δυναμικής συμπεριφοράς των σταγόνων οργανικού υγρού (ελαιώδης φάση) εντός συνεχούς υδατικής φάσης. Ως γαλάκτωμα ορίζεται η διασπορά σταγονιδίων ενός υγρού εντός άλλου υγρού, με τα δύο υγρά να μην αναμιγνύονται μεταξύ τους.

Τα γαλακτώματα είναι ευρέως διαδεδομένα στη φύση, αλλά επίσης χρησιμοποιούνται σε ποικίλες εφαρμογές. Συναντώνται σε εντομοκτόνα και ζιζανιοκτόνα, απορρυπαντικά, λιπαντικά, χρώματα και βερνίκια. Επίσης, βρίσκουν εφαρμογές σε τρόφιμα και καλλυντικά ενώ αποτελούν κατάλληλους φορείς για την ελεγχόμενη μεταφορά δραστικών ουσιών (φάρμακα και φυτοφάρμακα). Τέλος, τα τελευταία χρόνια τα γαλακτώματα παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάκτηση πετρελαίου από πετρώματα.

Φωτογραφίες: Ομάδα Δυναμικής Πολυφασικών Συστημάτων του Tμήματος Χημείας του ΑΠΘ

To άρθρο «Low-g emulsions» από το ΑΠΘ – Πρωτοποριακό ελληνικό πείραμα σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας δημοσιεύτηκε στο site σήμερα .