5 کاربرد مهم عدد پی در اکتشافات ناسا
عدد پی، یک ثابت ریاضی است که نسبت محیط یک دایره را به قطر آن نشان می‌دهد و کاربردهای بسیار زیادی در زندگی دارد. ناسا، اداره کل ملی هوانوردی و فضای آمریکا، از این عدد استفاده‌های متعددی کرده است که در ادامه به برخی از آنها اشاره کرده‌ایم:
استفاده از چتر نجات در سیاره مریخ: گرچه فرود روی سیاره مریخ هیچ شباهتی به زمین دارد، آنها در یک چیز مشترک هستند و آن هم چتر نجات است. مهندسان ناسا با استفاده از چتر نجات سعی کردند از سرعت پرسه‌زن‌ها یا فضاپیماها هنگام فرود روی سیاره مریخ بکاهند تا فرود نرمی داشته باشند. برای این کار باید پارامترهای مختلفی همچون جرم و سرعت فضاپیما، ارتفاع محل فرود و تراکم اتمسفر سیاره مریخ در‌نظر گرفته شود. عدد پی در اینجا به مهندسان ناسا کمک کرد تا محاسبات لازم را برای کاهش سرعت انجام دهند.
ترسیم نقشه سیاره‌های ناشناس: وقتی فضاپیماها به سیاره‌های دیگر فرستاده می‌شوند، لازم است مانند کاوشگران قدیمی زمین، از آن سیاره‌ها، نقشه‌های دقیقی ترسیم کنند. این فضاپیماها هنگام گردش در مدار آن سیاره‌ها باید نقشه آن مکان‌ها را ترسیم کنند. محققان ناسا برای ساخت فرمول مساحت سطح آن سیاره‌ها و این‌که چند عدد عکس باید گرفته شود تا نقشه آن سیاره خاص را بتوانند ترسیم کنند، از عدد پی استفاده می‌کنند.
کشف سیاره‌های جدید: دانشمندان ناسا برای جست‌وجو و کشف آن سیاره‌های فراخورشیدی که خارج از منظومه شمسی ما هستند، از عدد پی استفاده می‌کنند. تلسکوپ‌های قدرتمند زمینی و فضایی می‌توانند مقدار نور تابیده از ستاره‌های دوردست را ردیابی کنند. وقتی سیاره‌ای از مقابل ستاره خود عبور می‌کند، از نور آنها کمی کاسته می‌شود که تلسکوپ‌ها این کاهش نور را ثبت می‌کنند. با دانستن مقدار درصد این کاهش و فرمول مساحت یک دایره، دانشمندان می‌توانند اندازه سیاره اکتشافی خود را محاسبه کنند و برای محاسبه این دایره، عدد پی لازم است.
کشف سیاره‌های قابل سکونت احتمالی: وقتی دانشمندان سیاره‌ای خارج از منظومه شمسی کشف می‌کنند، می‌خواهند بدانند آیا در آن سیاره، حیات از نوعی که می‌شناسیم وجود دارد یا خیر. این سیاره‌های بالقوه قابل سکونت باید در منطقه‌ای در حال چرخش باشند که به ستاره‌های والد خود، مانند زمین در برابر خورشید منظومه شمسی ما، نه خیلی نزدیک و نه از آنها خیلی دور باشند. اگر این سیاره‌ها خیلی به ستاره‌هایشان نزدیک باشند، آب آنها بخار شده و اگر خیلی دور باشند، یخ می‌زند. دانشمندان با استفاده از عدد پی، کناره‌های درونی و بیرونی منطقه قابل سکونت یک ستاره مفروض را ردیابی می‌کنند و همچنین با استفاده از قانون سوم کپلر، مدت زمان چرخش کامل یک سیاره فراخورشیدی به دور ستاره خود را محاسبه می‌کنند. با این محاسبه آنها می‌توانند متوجه شوند سیاره‌ای که در آن محدوده وجود دارد، قابل سکونت است یا خیر.
راندن پرسه‌زن‌ها در مریخ: پرسه‌زن‌های مریخ برای حرکت هیچ وسیله‌ای مانند دسته یا فرمان ندارند و آنها به‌جای این ابزارها، دستورهای حرکت و توقف را از اپراتورهای روی زمین دریافت می‌کنند. اپراتورها به آنها می‌گویند چه وقت و چگونه حرکت کنند، عکس بگیرند، چرخ‌هایشان را بچرخانند و از دست‌های رباتی‌شان استفاده کنند. برخی از این عملکردها باید با درجه و برخی دیگر با رادیان - محاسبه برش‌های دایره‌ای- اندازه‌گیری شود و عدد پی برای تبدیل مرتب این دو نوع اندازه‌گیری لازم است.
از دیگر استفاده‌های ناسا از عدد پی می‌توان به گفت‌وگو با خدمه فضاپیما، تعیین تعداد زلزله‌های سیاره مریخ، قرار دادن فضاپیما در مدار، ردیابی حرکات سیارک‌ها و دورزدن پرسه‌زن‌ها اشاره کرد.
منبع: nasa.gov
استفاده از چتر نجات در سیاره مریخ: گرچه فرود روی سیاره مریخ هیچ شباهتی به زمین دارد، آنها در یک چیز مشترک هستند و آن هم چتر نجات است. مهندسان ناسا با استفاده از چتر نجات سعی کردند از سرعت پرسه‌زن‌ها یا فضاپیماها هنگام فرود روی سیاره مریخ بکاهند تا فرود نرمی داشته باشند. برای این کار باید پارامترهای مختلفی همچون جرم و سرعت فضاپیما، ارتفاع محل فرود و تراکم اتمسفر سیاره مریخ در‌نظر گرفته شود. عدد پی در اینجا به مهندسان ناسا کمک کرد تا محاسبات لازم را برای کاهش سرعت انجام دهند.
ترسیم نقشه سیاره‌های ناشناس: وقتی فضاپیماها به سیاره‌های دیگر فرستاده می‌شوند، لازم است مانند کاوشگران قدیمی زمین، از آن سیاره‌ها، نقشه‌های دقیقی ترسیم کنند. این فضاپیماها هنگام گردش در مدار آن سیاره‌ها باید نقشه آن مکان‌ها را ترسیم کنند. محققان ناسا برای ساخت فرمول مساحت سطح آن سیاره‌ها و این‌که چند عدد عکس باید گرفته شود تا نقشه آن سیاره خاص را بتوانند ترسیم کنند، از عدد پی استفاده می‌کنند.
کشف سیاره‌های جدید: دانشمندان ناسا برای جست‌وجو و کشف آن سیاره‌های فراخورشیدی که خارج از منظومه شمسی ما هستند، از عدد پی استفاده می‌کنند. تلسکوپ‌های قدرتمند زمینی و فضایی می‌توانند مقدار نور تابیده از ستاره‌های دوردست را ردیابی کنند. وقتی سیاره‌ای از مقابل ستاره خود عبور می‌کند، از نور آنها کمی کاسته می‌شود که تلسکوپ‌ها این کاهش نور را ثبت می‌کنند. با دانستن مقدار درصد این کاهش و فرمول مساحت یک دایره، دانشمندان می‌توانند اندازه سیاره اکتشافی خود را محاسبه کنند و برای محاسبه این دایره، عدد پی لازم است.
کشف سیاره‌های قابل سکونت احتمالی: وقتی دانشمندان سیاره‌ای خارج از منظومه شمسی کشف می‌کنند، می‌خواهند بدانند آیا در آن سیاره، حیات از نوعی که می‌شناسیم وجود دارد یا خیر. این سیاره‌های بالقوه قابل سکونت باید در منطقه‌ای در حال چرخش باشند که به ستاره‌های والد خود، مانند زمین در برابر خورشید منظومه شمسی ما، نه خیلی نزدیک و نه از آنها خیلی دور باشند. اگر این سیاره‌ها خیلی به ستاره‌هایشان نزدیک باشند، آب آنها بخار شده و اگر خیلی دور باشند، یخ می‌زند. دانشمندان با استفاده از عدد پی، کناره‌های درونی و بیرونی منطقه قابل سکونت یک ستاره مفروض را ردیابی می‌کنند و همچنین با استفاده از قانون سوم کپلر، مدت زمان چرخش کامل یک سیاره فراخورشیدی به دور ستاره خود را محاسبه می‌کنند. با این محاسبه آنها می‌توانند متوجه شوند سیاره‌ای که در آن محدوده وجود دارد، قابل سکونت است یا خیر.
راندن پرسه‌زن‌ها در مریخ: پرسه‌زن‌های مریخ برای حرکت هیچ وسیله‌ای مانند دسته یا فرمان ندارند و آنها به‌جای این ابزارها، دستورهای حرکت و توقف را از اپراتورهای روی زمین دریافت می‌کنند. اپراتورها به آنها می‌گویند چه وقت و چگونه حرکت کنند، عکس بگیرند، چرخ‌هایشان را بچرخانند و از دست‌های رباتی‌شان استفاده کنند. برخی از این عملکردها باید با درجه و برخی دیگر با رادیان - محاسبه برش‌های دایره‌ای- اندازه‌گیری شود و عدد پی برای تبدیل مرتب این دو نوع اندازه‌گیری لازم است.
از دیگر استفاده‌های ناسا از عدد پی می‌توان به گفت‌وگو با خدمه فضاپیما، تعیین تعداد زلزله‌های سیاره مریخ، قرار دادن فضاپیما در مدار، ردیابی حرکات سیارک‌ها و دورزدن پرسه‌زن‌ها اشاره کرد.
منبع: nasa.gov