الفصل 25 عظام التيتانيوم
تم اختيار الإطار الأساسي، ثم يتم اختيار مادة العظام.
"هل تريد اختيار 'الكالسيوم'؟"
مادة الكالسيوم خفيفة نسبيًا، كما أن نوتيلوس القشرة المستقيمة، والذي يُستخدم كنموذج للتصميم، يستخدم أيضًا الكالسيوم كمكون رئيسي.
إذا اخترت الكالسيوم مباشرة، فسيكون هناك عدد أقل بكثير من الأشياء التي يجب التعامل معها.
نظام العظام ليس شيئًا يمكن تحقيقه بين عشية وضحاها. إنه يحتاج إلى أخذ في الاعتبار الكثافة، والنشاط الكيميائي، وصعوبة الحصول على المواد الجديدة، وما إلى ذلك. إذا اخترت الكالسيوم كمادة للعظام، فيمكن في الواقع تطبيق هذه البيانات مباشرة على التصميم، مما يزيل عناء إعادة جمع المعلمات.
بعد التفكير لفترة من الوقت، تخلى هوغو عن الفكرة.
"لا، الكالسيوم لا يلبي توقعاتي. صلابة الكالسيوم كعظم منخفضة للغاية. إذا كنت تريد ضمان الحماية، فأنت بحاجة إلى ثخين القشرة. ولكن بهذه الطريقة، ناهيك عن احتلال المساحة، فإن 'المادة الأخف' تصبح بلا معنى."
صلابة موس للكالسيوم هي 1.75، وصلابة موس للجلد هي 1.5. بهذه الطريقة، يمكننا أن نرى بشكل حدسي مدى نعومة الكالسيوم.
لماذا اختارت الكائنات الحية على الأرض الكالسيوم ليكون عظامها؟
هناك أسباب عديدة، لكن تفسير هوغو الرئيسي لميله هو أنه من حيث صعوبة الحصول على المواد، اختارت كائنات الأرض أخيرًا الكالسيوم كمادة للعظام.
في بيئة الأرض المبكرة، كان هناك عدد كبير من كربونات كالسيوم، مثل الكالسيت والحجر الجيري، والتي كانت تحتوي على كمية كبيرة من كربونات كالسيوم. علاوة على ذلك، من حيث التحضير، كانت كربونات الكالسيوم سهلة للغاية في فصل الكالسيوم.
ومع ذلك، ما يريده هوغو هو الأداء، والذي يكون قويًا وخفيفًا بدرجة كافية. يمكنه الاعتماد على الخلايا لمعالجة المواد على المستوى الجزيئي. لا أجرؤ على قول أي شيء آخر، ولكن من حيث تحضير العناصر، يمكنه تفوق تلك المصانع الكيميائية على الأرض بعدة شوارع، ولا يحتاج إلى القلق بشأن الحصول على المواد.
يمكن رؤية ذلك من عناصر الأنواع المختلفة من عناصر احتياطي هوغو.
"ولكن إذا كان حديدًا، فهل سيكون ثقيلًا جدًا؟"
ظهرت مثل هذه الصورة في ذهن هوغو - مجموعة خلايا مصممة حديثًا تشبه نوتيلوس مستقيم القشرة تتجول في البحر، ثم تقترب شيئًا فشيئًا من قاع البحر، وأخيرًا يمكنها التحرك فقط في البحر مقابل قاع البحر.
"لا، لا، لا! ما الذي أفكّر فيه؟ هذا لن ينجح!"
"هناك حاجة إلى مادة خفيفة للغاية، والتي يجب أن تكون خفيفة بما يكفي..."
"هذا هو، يجب أن تكون الكثافة صغيرة. إذا كانت الكثافة كبيرة، ستكون الكتلة في وحدة الفضاء كبيرة بشكل طبيعي."
هذه المرة، هي في الواقع خارج نطاق معرفة هوغو. ممارسته القديمة هي التنقيب الأثري. مجالات معرفته هي الجيولوجيا وعلم الأحياء، وهو يبقى فقط في مستوى المدرسة الثانوية للرياضيات والفيزياء والكيمياء.
هذا لا يزال مثاليًا. قبل أن يصبح هوغو كما هو عليه الآن، كان رجلًا عجوزًا بالفعل. لقد مرت عقود منذ أن كان في المدرسة الثانوية. من الصعب تحديد مقدار ما لا يزال يتذكره.
فجأة، تذكر هوغو ما حدث عندما كان في مركز الفضاء الدولي. صديق قديم عمل هناك تفاخر مرة واحدة بمعدن - التيتانيوم.
"التيتانيوم، الرجل العجوز تانغ نفخ هذا المعدن إلى السماء أمامي، وقال إن الجيل الأول من سفينة الفضاء التابعة للأرض يجب أن يستخدم هذا المعدن أيضًا..."
"حسنًا، أنا لست خائفًا من أن تلوح الريح بلساني عند قول هذا. ليس لدي حتى مصعد فضاء. محطة الفضاء الدولية هي مجرد القليل من الأرز، وسفينة الفضاء. من الواضح أنني لم ألمس حتى جانبًا. أعلم أنني أتفاخر أمام شخص جاهل مثلي. سيكون مأهولًا لرحلات الفضاء للقيام بعملية تنقيب في المريخ..."
بالتفكير في هذا، كان استياء هوغو يصعب تبديده. في البداية، كان ذلك لأنه كان عجوزًا ولمائة قوة رد فعل المساعدة الصاروخية التي سقطت في مركز الفضاء الدولي للمشاركة في القيادة عن بعد.
الآن بعد أن تخيلت سفينة الفضاء، قم بنباء مصعد الفضاء بسرعة! أريد حقًا المشاركة في تنقيب المريخ بنفسي! - لو كان هناك مصعد فضاء في ذلك الوقت، فلن يكون جسم هوغو القديم هو المقاومة للمريخ.
بعد التنفيس، عاد هوغو أيضًا إلى هدوئه الأصلي ونظر إلى معدن 'التيتانيوم'.
"كمعدن فضائي، يجب ألا يكون هناك شك بشأن مقاومته لدرجة الحرارة العالية والضغط..."
"هناك أيضًا الكتلة. لأنه لا يزال نقلًا صاروخيًا، يتم تطوير المادة في اتجاه 'الخفة' قدر الإمكان، وهو ما يلبي احتياجاتي الحالية تمامًا."
"حسنًا، دعنا نقرر أنه 'التيتانيوم'."
ومع ذلك، لا يعرف هوغو الكثير عن هذا المعدن. بعد كل شيء، إنه شخص جاهل يعرف فقط عمليات التنقيب الأثرية. إنه يعرف القليل عنه في مجال المواد الصناعية والفضائية.
لكن لا يهم. إذا كنت لا تفهم، يمكنك التعلم. إذا كان هناك كائن مادي، يمكنك التجربة كما تريد. ليس الأمر أكثر من استغراق وقت طويل للاستكشاف.
بعد اختيار مادة العظام، بدأ هوغو في الحصول على معلومات حول 'التيتانيوم'.
أولاً وقبل كل شيء، ما إذا كان هذا المعدن يمكن أن يكون مستقرًا على الكوكب الذي يتواجد فيه هوغو الآن.
هذا مهم جدًا. حتى لو كانت لجميع جوانب التيتانيوم سمات جيدة، فهي في بيئة تجعل من السهل تفاعلها، وهو أمر بلا جدوى. لا يمكنها فعل أي شيء يمكن أن يوفر الحماية.
الطريقة التي استخدمها هوغو بسيطة للغاية وخشنة. قام بضغط كمية صغيرة من التيتانيوم من التجويف إلى المحيط، ثم لاحظها بالعين المجردة على نظام الجذير.
التيتانيوم في المحيط متشابك بواسطة جذر. مع منعه من الجرف بواسطة التيار، فإنه يتعهد أيضًا بمهمة الشعور بتغيير درجة الحرارة. سيرافق أي تفاعل كيميائي تغييرات جسدية في امتصاص الحرارة أو إطلاق الحرارة.
بعد التأكد من عدم وجود تغيير، استعاد هوغو هذا الجزء من التيتانيوم وأنشأ تجويفًا خصيصًا للتجربة على مقطع الجذر الرئيسي لقاع البحر.
تم وضع معدن التيتانيوم المستعاد في التجويف. قام هوغو بنقل العناصر إلى تجويف التجربة واحدًا تلو الآخر على طول الجدول الدوري للعناصر من الهيدروجين، الهيليوم، الليثيوم، البورون... وهلم جرا. بعد التأكد من عدم وجود تفاعل، قام استخراج العناصر وحقن عناصر جديدة، وهكذا.
بعد نهاية بيئة المحلول المائي، سنحاول استخدام بيئة الهواء لتكرار التجربة مرة أخرى لمعرفة التغييرات في بيئة الهواء... ثم سيكون هناك العديد من تجارب الغاز النقي للغاز لرؤية التغييرات في التيتانيوم في هذه البيئة... ثم سيكون هناك تغييرات في مياه الحمض القوي أو القلوي القوي...
لاستخدام التيتانيوم، من الضروري الحصول على فهم شامل للتيتانيوم. لا يمكن تفويت هذه الاختبارات أو الاستهتار بها، ويجب إجراؤها بعناية وعملية من أجل الحصول على بيانات دقيقة.
بالطبع، الجوانب الأخرى لم تترك بشكل طبيعي. تجارب خطوة بخطوة هي أمر مرهق ومستغرق للوقت، لذلك اختار هوغو حل مشكلات أخرى في التصميم الجديد بالتوازي.
الخطوة التالية هي تصميم واستخدام كل بوصة من الفضاء داخل قشرة المخروط بشكل معقول.
لم ينس هوغو معيار التصميم الأصلي - لتصميم فرد يمكنه البقاء على قيد الحياة تحت الموجة الفائقة!