Η NASA καταγράφει εικόνες υπερηχητικών κρουστικών κυμάτων στον αέρα — και τα αποτελέσματα είναι εκπληκτικά
Η NASA τράβηξε μοναδικές φωτογραφίες αεροπλάνου με αεροπλάνο αλληλεπίδρασης υπερηχητικών κρουστικών κυμάτων.
Όταν ο Φυσικός Επιστήμονας J.T. Ο Heineck της έρευνας Ames της NASA πήρε πρώτος τις πολυαναμενόμενες εικόνες, ενθουσιάστηκε. Ήταν το προϊόν 10ετούς τεχνικής ανάπτυξης, ενός μακροπρόθεσμου έργου που κορυφώθηκε με τις υψηλής ποιότητας εικόνες των κρουστικών κυμάτων - περιοχές γρήγορων μεταβολών πίεσης που παράγονται όταν ένα αεροσκάφος γίνεται υπερηχητικό (πετάει πιο γρήγορα από την ταχύτητα του ήχου).
Τα κρουστικά κύματα που παράγονται από τα αεροσκάφη συγχωνεύονται καθώς ταξιδεύουν στην ατμόσφαιρα. Αυτά τα κρουστικά κύματα μπορούν επίσης να διαδοθούν στο έδαφος, όπου μπορούν να ακουστούν ως ηχητική έκρηξη.
Το υπερηχητικό ταξίδι σημαίνει ότι ένα αντικείμενο υπερβαίνει την ταχύτητα του ήχου — και, καθώς περνά αυτό το όριο ταχύτητας, «σπάει το φράγμα του ήχου», δηλαδή παράγει κρουστικά κύματα. Κανονικά, καθώς ένα αεροπλάνο πετά, σπρώχνει τον δρόμο του στον αέρα, ωθώντας μόρια στην ατμόσφαιρα. Ωστόσο, με την ταχύτητα του ήχου, τα μόρια απλά δεν μπορούν να απομακρυνθούν από το αεροπλάνο αρκετά γρήγορα — μπορούν μόνο να κινηθούν τόσο γρήγορα ως ήχος — και επομένως αρχίζουν να συμπιέζονται, αυξάνοντας την πίεση στο μπροστινό μέρος του αεροπλάνου.
Αυτή η αυξημένη πίεση λειτουργεί σαν φράγμα στο αεροπλάνο. Όταν το αεροπλάνο επιταχύνει πέρα από την ταχύτητα του ήχου, ξεσπά μέσα από αυτό το φράγμα, προκαλώντας μια ταχεία αλλαγή της πίεσης, παράγοντας ένα κρουστικό κύμα. Αυτά τα κρουστικά κύματα δεν είναι συμβατικά ηχητικά κύματα, έχουν διαφορετικές φυσικές ιδιότητες και παράγουν δυνατό θόρυβο "κρακ".
Η λήψη αυτού του τύπου εικόνας, όπου τα κρουστικά κύματα αλληλεπιδρούν, είναι εξαιρετικά δύσκολη. Χρειάζεστε δύο αεροπλάνα T-38 που πετούν με υπερηχητικές ταχύτητες περίπου 30 πόδια (9 μέτρα) μακριά το ένα από το άλλο, καθώς και ένα άλλο κοντά, με μια εξειδικευμένη κάμερα ικανή να λειτουργεί κάτω από αυτές τις ακραίες συνθήκες.
Τα αποτελέσματα παρέχουν περισσότερα από μερικές όμορφες εικόνες — θα επιτρέψουν στους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα πώς αυτά τα κρουστικά κύματα αλληλεπιδρούν με τα αεροπλάνα και μεταξύ τους, επιτρέποντας τελικά στη NASA να κατανοήσει καλύτερα ορισμένες από τις λεπτότερες πτυχές της υπερηχητικής πτήσης, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για το X-59 — ένα πειραματικό υπερηχητικό αεροσκάφος που αναπτύσσεται από τη Lockheed για το πρόγραμμα Low-Boom Flight Demonstrator της NASA.
