Nakon šezdeset godina svemirskih agencija koje su u orbitu slale rakete, satelite i druge misije, svemirske krhotine postale su nešto što rastu. Ne samo da postoje veliki komadići smeća koji bi jednim udarcem mogli izvući svemirsku letjelicu, već postoje i bezbroj sitnih komada krhotina koji putuju vrlo velikim brzinama. Ova krhotina predstavlja ozbiljnu prijetnju Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS), aktivnim satelitima i budućim posadnim misijama u orbiti.
Iz tog razloga, Europska svemirska agencija želi razviti bolji štit od nečistoća za ISS i buduće generacije svemirskih letjelica. Ovaj projekt, koji je podržan ESA-inim Općim programom podrške tehnologiji, nedavno je proveo balistička ispitivanja koja su ispitala učinkovitost novih laminata od vlakana (FML), koji bi mogli zamijeniti aluminijski oklop u narednim godinama.
Da bi se razbili, bilo koje sve orbitalne misije - bilo da su to sateliti ili svemirske stanice - moraju biti pripremljene za rizik sudara velike brzine sa sitnim objektima. To uključuje mogućnost sudara s svemirskim svemirskim smećem, ali uključuje i rizik od oštećenja mikro-meteoroidnih objekata (MMOD). Oni posebno prijete tijekom intenzivnih sezonskih meteoroidnih tokova, poput Leonida.
Dok NASA i ESA-in Ured za svemirske krhotine redovito nadgledaju veće komade orbitalnih krhotina - promjera od 5 cm do promjera 1 metra (1,09 metara), manji komadi se ne mogu prepoznati - što ih čini posebno prijetnjama. Da stvar bude još gora, sudari između komadića krhotina mogu prouzrokovati više oblika, fenomen poznat kao Kesslerov efekt.
Budući da čovjekovo prisustvo na Zemljinoj orbiti (NEO) samo raste, uz tisuće satelita, svemirskih staništa i misija posada planiranih za naredna desetljeća, rastuća razina orbitalnih krhotina stoga predstavlja sve veći rizik. Kao što je objasnio inženjer Andreas Tesch:
"Takve krhotine mogu biti vrlo štetne zbog velike brzine udara od više kilometara u sekundi. Veći komadi krhotina mogu se barem pratiti tako da se velike svemirske letjelice poput Međunarodne svemirske stanice mogu pomaknuti s puta, ali komade manje od 1 cm teško je uočiti pomoću radara - a manji sateliti uglavnom imaju manje mogućnosti za izbjegavanje sudara „.
Da bi vidjeli kako će njihovo novo oklopiti do svemirskih krhotina, tim ESA-ovih istraživača nedavno je izveo test gdje je ispaljen aluminijski metak promjera 2,8 mm na uzorak oklopa svemirske letjelice - čije je rezultate snimila velika brza kamera , Pri toj veličini i brzinom od 7 km / s metak je učinkovito simulirao energiju udara koju bi mali komad krhotine imao kao da dođe u kontakt s ISS-om.
Kao što je u nedavnom priopćenju za ESA-u objasnio istraživač Benoit Bonvoisin:
„Koristili smo plinski pištolj u njemačkom Institutu Fraunhofer za brzu dinamiku za testiranje novog materijala koji se razmatra za zaštitnu svemirsku letjelicu protiv svemirskih krhotina. Naš je projekt proučavao različite vrste „laminata od vlakana od metala“ koje je za nas proizvela tvrtka GTM Structures, a to su nekoliko tankih metalnih slojeva povezanih zajedno s kompozitnim materijalom. “
Kao što možete vidjeti iz videa (objavljenog iznad), čvrsti aluminijski metak probio se u štit, ali se potom raspadao u komadić fragmenata i pare, što je sljedećem sloju oklopa mnogo lakše uhvatiti ili odbiti. Ovo je uobičajena praksa kada se radi o svemirskim krhotinama i MMOD-u, gdje je više oklopa slojevito zajedno da bi se adsorbiralo i hvatalo udarce kako ne bi prodrlo u trup.
Česta varijanta toga je poznata kao "Whippleov štit", koji je prvobitno zamišljen da štiti od prašine kometa. Ovaj se oklop sastoji od dva sloja, odbojnika i stražnjeg zida, međusobne udaljenosti od 10 do 30 cm (3,93 do 11,8 inča). U ovom se slučaju FML, koji za ESA proizvodi GTM Structures BV (nizozemska zrakoplovna kompanija), sastoji od nekoliko tankih metalnih slojeva povezanih s kompozitnim materijalom.
Na temelju ovog posljednjeg testa, čini se da je FML dobro prilagođen za sprečavanje oštećenja ISS-a i budućih svemirskih stanica. Kao što je Benoit najavio, on i njegovi kolege sada trebaju testirati ovu zaštitu na drugim vrstama orbitalnih misija. "Sljedeći bi korak bio izvođenje demonstracije u orbiti u CubeSatu, procjena učinkovitosti ovih FML-ova u orbitalnom okruženju", rekao je.
Svakako uživajte u ovom videozapisu ESA-inog ureda za otpad.
