يُعد برج الإسقاط في بريمن، الواقع في موقع جامعة بريمن، أحد أطول وأشهر منشآت برج الإسقاط في أوروبا. بحيث يقع في قلب المنشأة برج بارتفاع 146 مترًا محاطًا بمرافق الدعم التي تشمل غرف التحكم والمختبرات وورش الأجهزة. كما يحتوي البرج نفسه على أنبوب فولاذي يمكن تفريغ الهواء منه ويستوعب جميع المكونات التقنية لتسريع وتوجيه وإبطاء الكبسولة.
التعريف ببرج بريمن دروب
برج بريمن المُسقط، برج الجاذبية الصغرى المثير للإعجاب في ألمانيا، هو الوحيد من نوعه في أوروبا وواحد من حفنة قليلة في العالم. حيث يأتي العلماء من جميع أنحاء العالم لإجراء تجارب مع انعدام الوزن في مجالات مثل الفيزياء الفلكية وعلم الأحياء والكيمياء والاحتراق وديناميكا الموائع والفيزياء الأساسية وعلوم المواد واختبار المعدات الخاصة بالبعثات الفضائية. بينما البرج الذي يبلغ ارتفاعه 479 قدمًا هو المختبر الرئيسي لمركز جامعة بريمن لتكنولوجيا الفضاء التطبيقية والجاذبية الصغرى، المعروف أيضًا باسم (ZARM).
يوجد داخل البرج الخرساني أنبوب فولاذي يبلغ ارتفاعه حوالي 360 قدمًا. حيث تم إسقاط الحاويات في البداية من هذا الارتفاع حتى يتمكن العلماء من دراسة آثار الجاذبية الصغرى. ولكن مع إضافة المنجنيق، تُلقى الحاوية الآن في الهواء، وتتسارع بمعدل 30 ضعفًا للجاذبية، أي أكثر من 100 ميل في الساعة في غضون 0.2 ثانية. كما تحدث الجاذبية الصغرى الآن لما يزيد قليلاً عن 9 ثوانٍ. وتهبط الحاوية في مجموعة ضخمة من حبوب البوليسترين لإبطاء سرعتها بأمان لاستخدامها في المستقبل.
توجد في قاعدة البرج غرفة تحكم صغيرة حيث يشاهد العلماء ويسجلون التجارب من زوايا متعددة. بينما الزوار مرحب بهم، وتقدم (ZARM) جولة في قاعة الدمج التي تعتبر مركز الأعصاب في المختبر. كما يشرح المرشدون طريقة عمل برج الإسقاط، وإجراء سلسلة من التجارب الصغيرة لإلقاء بعض الضوء على ظاهرة انعدام الوزن. حيث أنه إذا أراد أي شخص استخدام البرج لإجراء تجارب الجاذبية الصغرى الخاصة به، فإنّ دليل المستخدم متاح على الإنترنت، ويفتخر (ZARM) بكونه أحد أكثر الخيارات اقتصادية لمثل هذه التجارب.
تاريخ بناء برج بريمن دروب
تأسس مركز تكنولوجيا الفضاء التطبيقية والجاذبية الصغرى (ZARM) في عام 1985 كمعهد تابع لجامعة بريمن، يركز على البحث في الظواهر الجاذبية والظواهر المتعلقة بالفضاء. بينما في عام 1988، بدأ بناء برج الإسقاط الخاص بشركة (ZARM). ومنذ إنشائه في سبتمبر 1990، أصبح (Drop Tower Bremen) اللافت للنظر بارتفاع 146 مترًا وسقفه الزجاجي المميز مرتين علامة بارزة في حرم جامعة بريمن وشعار حديقة بريمن التكنولوجية.
بصفته رمزًا بارزًا لعلوم الفضاء في بريمن، يوفر برج الإسقاط مرفقًا أوروبيًا فريدًا لإجراء التجارب في ظل ظروف انعدام الوزن عالي الجودة مع تسارع الجاذبية المتبقية في نظام الجاذبية الصغرى. حيث أن فترة 4.74 ثانية كحد أقصى لكل تجربة سقوط حر في (Drop Tower Bremen) محدودة فقط بارتفاع أنبوب فراغ برج الإسقاط، والذي تم تصنيعه بالكامل من السرقة ومُحاط بقشرة خرسانية خارجية. وبالتالي، يبلغ ارتفاع السقوط الحر الخالص لكل تجربة هبوط للجاذبية الصغرى حوالي 110 مترًا.
باستخدام نظام المنجنيق المتوقف في وقت لاحق والذي تم إنشاؤه في عام 2004، فإنّ مختبر الجاذبية الصغرى قصير المدى الخاص بـ (ZARM) قادر على مضاعفة وقت السقوط الحر تقريبًا. بحيث يلبي نظام المنجنيق الكبسولي الفريد من نوعه في جميع أنحاء العالم طلب العلماء لتمديد فترة انعدام الوزن. بينما أثناء عملية المنجنيق، تقوم كبسولة التجربة برحلة قطع مكافئ رأسي داخل أنبوب فراغ برج الإسقاط. وبهذه الطريقة يمكن أن يمتد زمن الجاذبية الصغرى إلى ما يزيد قليلاً عن 9 ثوانٍ.
سواء في عملية الهبوط أو في روتين عملية المنجنيق، فإنّ معدلات تكرار تجارب الجاذبية الصغرى في منشأة برج الإسقاط التابعة لشركة (ZARM) هي نفسها، بشكل عام تصل إلى 3 مرات في اليوم. بينما بالمقارنة مع المنصات المدارية، يمثل المختبر الأرضي (Drop Tower Bremen) بديلاً اقتصاديًا مع إمكانية الوصول الدائم إلى انعدام الوزن على الأرض. علاوة على ذلك، تُظهر الجودة العالية الاستثنائية لانعدام الوزن بترتيب (1e-6 g)، بيئة تجريبية مثالية للتحقيقات غير المضطربة في الظواهر العلمية.
بدافع من هذه التوقعات، قامت العديد من المجموعات الوطنية والدولية بتهيئة برامج بحثية للاستفادة من مرفق برج الإسقاط هذا. وفيما يتعلق بذلك، يمكن تحسين مجموعة مجالات وتقنيات البحث في الظروف المتعلقة بالفضاء بشكل مستمر في (ZARM). بينما في أول محادثتين لنا، سنقدم لك نظرة عامة حول الهيكل الداخلي لـ (ZARM)، بالإضافة إلى الخدمة والتشغيل التي تقدمها الشركة المملوكة لحكومة ولاية بريمن هي شركة عامة تحتفظ بمنشأة برج الإسقاط وتدعم التجريبين في الأسئلة العلمية والتقنية قبل وأثناء وبعد حملات الإسقاط أو المنجنيق.
