https://frosthead.com

Jak chronisz astronautów i satelity przed śmiercionośnymi mikrometeorytami?

Pod koniec ubiegłego miesiąca GOES-13, satelita pogodowy, który pomaga rządowi Stanów Zjednoczonych prognozować huragany, został uderzony przez kawałek naddźwiękowego pyłu kosmicznego. Według USA Today „mały mikrometeoryt, niewielki, ale niezwykle szybki kawałek kosmicznych śmieci”, uderzył w ramię wytwarzającego energię układu słonecznego satelity, twierdzą inżynierowie. Wstrząs wytrącił satelitę z równowagi, a instrumenty statku kosmicznego automatycznie się wyłączyły ”. Zderzenie orbity sprowadziło satelitę na kilka tygodni, gdy inżynierowie odkryli, co jest nie tak.

Astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej również mieli swoje wtyczki z mikrometeorytami. W zeszłym roku ktoś uderzył w jedno z gigantycznych okien stacji. „Uderzenia mikrometeroidów i odpadów orbitalnych (MMOD) są częścią życia na niskiej orbicie Ziemi”, mówi Space Safety Magazine. „Wpływy MMOD występują cały czas na ISS i inne statki kosmiczne, chociaż większość z nich nie jest łatwo widoczna przez okno. Powracające promy kosmiczne wykazywały ślady po pociskach z szybkich MMOD. ”Gdy ludzie z coraz większą regularnością wchodzą na orbitę nisko-ziemską, zagrożenie ze strony małych kawałków kosmicznych szczątków - powiedzmy błędnego pocisku - rośnie.

Aby chronić satelity i astronautów (i wkrótce kosmicznych turystów), inżynierowie muszą dać statkom jakąś zbroję. W tej chwili NASA używa czegoś o nazwie „Whipple Shielding”:

W latach 40. Fred Whipple zaproponował tarczę meteoroidową do statku kosmicznego, zwaną tarczą Whipple, w uznaniu jego wkładu. Tarcza Whipple składa się z cienkiej, aluminiowej ściany „ofiarnej” zamontowanej w pewnej odległości od ściany tylnej. Zadaniem pierwszego arkusza lub „ZDERZAKA” jest rozbicie pocisku na chmurę materiału zawierającego zarówno szczątki pocisku, jak i ZDERZAK. Chmura ta rozszerza się podczas ruchu w poprzek, powodując, że pęd impaktora rozkłada się na szeroki obszar tylnej ściany (ryc. 2). Tylny arkusz musi być wystarczająco gruby, aby wytrzymać ładunek wybuchowy z chmury gruzu i wszelkich stałych fragmentów, które pozostały.

W zaktualizowanych wersjach tego projektu, mówi NASA, „kuloodporny” Kevlar lub inne materiały są umieszczone między zewnętrzną ścianą ofiarną a płytą wewnętrzną.

Projekty polegają zasadniczo na umieszczeniu czegoś grubego w sposób, który, miejmy nadzieję, zatrzyma mikrometeoryt, zanim zdoła on przebić się przez cały statek kosmiczny. Ale kiedy dziura zostanie przebita, siła tarczy jest zmniejszana, aż można ją naprawić - nie jest to największe, jeśli chcesz pozostawić satelitę tam przez lata lub chcesz, aby twój komercyjny statek kosmiczny powrócił do loty powrotne.

Przyszłość ekranowania statków kosmicznych może wynikać z trwających badań nad tarczami „samoleczącymi się”, materiałami, które automatycznie naprawiają się po uderzeniu. CBC niedawno koncertowało w Planetary and Space Science Center na Uniwersytecie w Nowym Brunszwiku, gdzie naukowcy używają gigantycznego pistoletu do symulacji uderzeń mikrometeorytem i testowania osłon kosmicznych przyszłości.

Więcej z Smithsonian.com:

Jeden mały kawałek kosmicznych śmieci może zniszczyć satelitę

Jak chronisz astronautów i satelity przed śmiercionośnymi mikrometeorytami?