«آزمایش سوخت موشک» در مدرسه حقیقت ندارد؛ واقعیت ماجرا چیست؟

ویدئوی پربازدیدی که با تیتر «آزمایش سوخت موشک در مدرسه» منتشر شده، برخلاف ظاهر گمراه‌کننده نه ارتباطی با موشک دارد و نه در مدرسه ضبط شده است.

روز یکشنبه خبرگزاری رُکنا ویدئویی با عنوان « فیلم تست سوخت موشک در یکی از مدارس چهارمحال و بختیاری ! / سقف مدرسه فرو ریخت » در وب‌سایت خود منتشر کرد که به سرعت در شبکه‌های اجتماعی و خبرگزاری‌های خارجی بازتاب پیدا کرد.

ویدئوی وایرال برخلاف تیتر رسانه‌ها که به مدرسه اشاره دارد، یک سالن همایش متعلق به کانون پرورش فکری کودکان و نوجوانان را نشان می‌دهد. فردی روی سن ایستاده است و یک سطل حاوی مایعی سفید را برعکس می‌کند و محتویات آن را درون سطلی دیگر می‌ریزد. بلافاصله ابری بسیار غلیظ و سفید شکل می‌گیرد، تا سقف سالن پرتاب و موجب ریزش قطعات سقف روی زمین می‌شود.

رسانه‌های مختلف، ویدئوی رکنا را با همان تیتر «آزمایش سوخت موشک در مدرسه» بازنشر کردند و بدون ارائه‌ی هیچ توضیحی، موجب گمراهی کاربران از همه‌جا بی‌خبر شدند. اما اگر از علاقه‌مندان به شیمی باشید، احتمالاً می‌دانید که آنچه در ویدئو دیده می‌شود، اصلاً ارتباطی با آزمایش سوخت موشک ندارد، بلکه یک آزمایش علمی متداول با هدف ساخت ابر روی زمین با نیتروژن مایع است.

اولین‌بار ویدئو را با تیتر عجیب «آزمایش سوخت موشک» در اینستاگرام تماشا کردم و برایم این پرسش پیش آمد که چرا چنین تیتر اشتباهی برای این ویدئو به‌کار رفته است. همان‌طور که اشاره شد، ظاهراً رکنا نخستین‌بار ویدئو را یکشنبه ظهر در سایت خود منتشر کرد. بااین‌حال، این خبرگزاری شب همان روز با انتشار گزارشی دیگر ، توضیحات اولیه خود را اصلاح کرد.

ویدئوی پربازدید به آزمایش ترکیب آب جوش و نیتروژن مایع در رویداد آموزشی «کافناشو» مربوط می‌شود

رکنا در گزارش دوم خود به نقل از مدیرکل کانون پرورش فکری کودکان و نوجوانان چهارمحال‌ و بختیاری، نوشت ویدئو به آزمایش ترکیب آب جوش و نیتروژن مایع در رویداد آموزشی «کافناشو» مربوط می‌شود. به گفته این مقام، هدف از اجرای آزمایش، آموزش عملی مفاهیم فیزیک و شیمی بوده و برای رعایت ایمنی، فاصله حاضران با محل انجام آزمایش در نظر گرفته شده است.

پایگاه خبری کودک و نوجوان، متعلق به کانون پرورش فکری کودکان و نوجوانان، روز یکشنبه در گزارشی اختصاصی تصاویر بیشتری از رویداد کافناشو منتشر کرد. این مراسم که شنبه ۱۶ آبان برای نخستین‌بار در شهرکرد برگزار شد، قصد داشته است با نمایش آزمایش‌های شگفت‌انگیز علمی، تجربه‌ای متفاوت از مواجهه کودکان و نوجوانان با علم ارائه دهد.

در تصاویر منتشرشده از رویداد کافناشو، ابرهای سفید مشابه با نمونه‌ی تولیدشده در ویدئوی وایرال را می‌بینیم که در مقیاس کوچک‌تر و کم‌خطرتر شکل گرفته‌اند. بااین‌حال، مشخص نیست آن آزمایش خطرناک در کدام قسمت از مراسم انجام شده و چرا فردی که ظاهراً تجربه کار با نیتروژن مایع را ندارد، حجم زیادی از آن را از فاصله زیاد پرتاب می‌کند.

توضیح ویدئو: ساخت ابر با نیتروژن مایع، یک آزمایش علمی رایج است.

نیتروژن مایع در فشار جو دمایی نزدیک به منفی ۱۹۶ درجه سانتی‌گراد دارد. این ماده در تماس با آب جوش یا بسیار گرم، به‌سرعت گرما جذب می‌کند و به حالت گاز درمی‌آید. از آنجایی که نیتروژن در دمای اتاق گاز است، این تغییر حالت می‌تواند حجم بسیار زیادی گاز تولید کند.

اما ابر سفیدرنگی که در تصاویر دیده می‌شود، خود گاز نیتروژن نیست. نیتروژن گازی بی‌رنگ و نامرئی است. سرمای شدید ناشی از تبخیر نیتروژن مایع، هوای اطراف را به‌سرعت سرد می‌کند و باعث می‌شود بخار آب موجود در هوا به قطرات بسیار ریز آب تبدیل شود. این قطرات معلق نور را پراکنده می‌کنند و در نتیجه، توده‌ای سفیدرنگ شبیه ابر یا دود شکل می‌گیرد.

بنابراین، ایجاد چنین ابر حجیمی در آزمایش آب جوش و نیتروژن مایع پدیده‌ای شناخته‌شده است و به‌خودی‌خود نشانه احتراق، انفجار یا سوختن ماده نیست.

اصطلاح «سوخت موشک» در گزارش‌های رسانه‌ها، از نظر علمی گمراه‌کننده است. موتورهای موشکی برای تولید نیروی پیشران به آزادشدن انرژی از واکنش‌های شیمیایی یا سازوکارهای دیگر نیاز دارند. در موتورهای شیمیایی، سوخت با اکسیدکننده واکنش می‌دهد و گازهای داغ حاصل از واکنش با سرعت زیاد از نازل خارج می‌شوند.

برای نمونه، برخی موشک‌ها از هیدروژن مایع یا متان مایع به‌عنوان سوخت و از اکسیژن مایع به‌عنوان اکسیدکننده استفاده می‌کنند. نیتروژن مایع، برخلاف این مواد، سوخت شیمیایی متداول موشک‌ها نیست و در تماس با آب گرم نیز واکنش احتراقی ایجاد نمی‌کند؛ بلکه صرفاً با جذب گرما می‌جوشد و به گاز تبدیل می‌شود.

البته نیتروژن گازی در بعضی سامانه‌های پیشرانش سرد ماهواره‌ها کاربرد دارد. در این سامانه‌ها، گاز فشرده از نازل خارج می‌شود و نیروی لازم برای تغییر جهت یا تنظیم حرکت فضاپیما را فراهم می‌کند؛ اما این فرایند نیز احتراق نیست و نباید آن را با سوختن سوخت موشک اشتباه گرفت.

شناخته‌شده بودن این آزمایش به معنای بی‌خطر بودن اجرای آن در هر شرایطی نیست. نیتروژن مایع می‌تواند در تماس با پوست یا چشم آسیب سرمایی شدید ایجاد کند. تبخیر حجم زیادی از آن در فضای بسته نیز ممکن است غلظت اکسیژن هوا را کاهش دهد و خطر خفگی به وجود آورد. همچنین نگهداری آن در ظرف کاملاً بسته خطر افزایش فشار و ترکیدن ظرف را در پی دارد.

نیتروژن هنگام تبدیل‌شدن از حالت مایع به گاز، به طور ناگهانی حدود ۷۰۰ برابر بزرگ‌تر می‌شود و افزایش حجم پیدا می‌کند

به همین دلیل، اجرای چنین آزمایشی به فضای دارای تهویه مناسب، تجهیزات حفاظتی و نظارت افراد آموزش‌دیده نیاز دارد. تصاویر پایگاه خبری کودک و نوجوان نشان می‌دهد که ظاهراً اغلب آزمایش‌ها به‌صورت ایمن و با حضور افراد متخصص انجام شده‌اند. اکنون این پرسش پیش می‌آید که پس چرا نیتروژن مایع در ویدئوی وایرال مثل ماده انفجاری به سقف برخورد می‌کند.

نیتروژن مایع در تماس با آب جوش به‌سرعت تبخیر می‌شود و حجم بسیار زیادی گاز تولید می‌کند. هر یک لیتر نیتروژن مایع پس از تبدیل‌شدن به گاز و رسیدن به دمای اتاق، حدود ۶۹۴ لیتر حجم خواهد داشت. بنابراین حتی مقدار نسبتاً کمی نیتروژن مایع می‌تواند حجم زیادی گاز سرد ایجاد کند که برای خروج از محل آزمایش، هوای اطراف را جابه‌جا می‌کند و می‌تواند جریان نسبتاً شدیدی به وجود بیاورد.

در ویدئو، فرد مسئول آزمایش حجم زیادی نیتروژن مایع را درون سطلی از آب جوش با دهانه بزرگ می‌ریزد. در این وضعیت، شکل ظرف و سرعت بسیار بالای تبخیر موجب می‌شود که حجم عظیم گاز تولیدشده با ایجاد موج فشار قوی، هوای اطراف و بخار آب را با سرعت به بالا پرتاب کند. برخورد این جریان با پنل‌های سبک سقف کاذب می‌تواند موجب جابه‌جایی یا جداشدن آن‌ها شود.

بااین‌حال، صرفاً از روی ویدئو نمی‌توانیم جزئیات دقیق آزمایش را متوجه شویم. آنچه می‌دانیم این است که ایجاد ابر سفیدرنگ در آزمایش، نتیجه تبخیر سریع نیتروژن مایع و میعان بخار آب است، نه احتراق سوخت موشک.