Po šešiasdešimties metų kosmoso agentūrų, siunčiančių raketas, palydovus ir kitas misijas į orbitą, kosmoso šiukšlės tapo vis labiau nerimą keliančiu dalyku. Yra ne tik didelių šiukšlių, iš kurių vienas smūgis galėtų ištraukti erdvėlaivį, bet ir daugybė mažų šiukšlių, keliaujančių labai dideliu greičiu. Ši šiukšlė kelia rimtą grėsmę Tarptautinei kosminei stotiui (ISS), aktyviems palydovams ir būsimoms įgulos komandiruotėms orbitoje.
Dėl šios priežasties Europos kosmoso agentūra siekia sukurti geresnius šiukšlių skydus, skirtus ISS ir ateities kartoms. Šis projektas, kuris remiamas pagal ESA bendrąją palaikymo technologijų programą, neseniai atliko balistikos bandymus, kurių metu buvo įvertintas naujų pluošto metalo laminatų (FML), kurie gali pakeisti aliuminio ekraną ateinančiais metais, efektyvumas.
Norėdami ją suskaidyti, bet kokias orbitos misijas - ar tai būtų palydovai, ar kosminės stotys - reikia pasiruošti didelio greičio susidūrimo su mažyčiais objektais rizikai. Tai apima galimybę susidurti su žmogaus sukurtu kosminiu šiukšlėmis, tačiau taip pat apima mikrometeoroidinių objektų pažeidimo (MMOD) riziką. Tai ypač pavojinga intensyvių sezoninių meteoroidų srautų metu, pavyzdžiui, Leonidų.
Nors NASA ir ESA Kosmoso šiukšlių tarnyba reguliariai stebi didesnius orbitos nuolaužų gabalus - nuo 5 cm (2 colių) iki 1 metro (1,09 jardų), mažesnių jų neįmanoma aptikti, todėl jie tampa ypač grėsmingi. Dar blogiau, kad susidūrimai tarp šiukšlių gabalų gali sukelti daugiau, reiškinys, žinomas kaip Kesslerio efektas.
Kadangi žmonijos buvimas šalia Žemės orbitos (NEO) tik auga, ateinantiems dešimtmečiams planuojama tūkstančiai palydovų, kosminių buveinių ir įgulos narių misijų, augantis orbitos nuolaužų kiekis kelia vis didesnę riziką. Kaip paaiškino inžinierius Andreasas Teschas:
„Dėl tokių didelių kelių kilometrų per sekundę greičio smūgio greitis gali būti labai žalingas. Didesnius šiukšlių gabalus galima bent jau sekti, kad dideli erdvėlaiviai, tokie kaip Tarptautinė kosminė stotis, galėtų išlįsti iš kelio, tačiau mažesnius nei 1 cm gabaliukus sunku pastebėti naudojant radarą - o mažesni palydovai paprastai turi mažiau galimybių išvengti susidūrimo. . “
ESA tyrėjų komanda neseniai atliko bandymą, kuriame iš kosminio laivo skydo pavyzdžio buvo iššauta 2,8 mm skersmens aliuminio kulka, kurios rezultatai buvo nufilmuoti greitaeigiu fotoaparatu. . Tokio dydžio ir 7 km / s greičiu kulka efektyviai imitavo smūgio energiją, kurią turėtų mažas šiukšlių gabalas, tarsi jis liestųsi su TKS.
Kaip naujausiame EKA pranešime spaudai paaiškino tyrėjas Benoit Bonvoisin:
„Mes panaudojome dujų pistoletą Vokietijos„ Fraunhofer “greitosios dinamikos institute, norėdami išbandyti naują medžiagą, svarstomą erdvėlaiviams apsaugoti nuo kosminių šiukšlių. Mūsų projektas nagrinėjo įvairius „pluošto metalo laminatus“, kuriuos mums gamino „GTM Structures“, tai yra keli ploni metalo sluoksniai, surišti kartu su kompozicine medžiaga “.
Kaip matote iš vaizdo įrašo (paskelbto aukščiau), kieta aliuminio kulka prasiskverbė į skydą, bet tada išsiskyrė į skaldos ir garų skardinę, kurią kitą šarvų sluoksnį lengviau užfiksuoti ar atitraukti. Tai įprasta praktika dirbant su kosmoso šiukšlėmis ir MMOD, kai keli skydai yra sudėti kartu, kad adsorbuotų ir užfiksuotų smūgį, kad jis nepatektų į korpusą.
Dažnas to variantas yra žinomas kaip „Whipple skydas“, kuris iš pradžių buvo sukurtas apsaugoti nuo kometos dulkių. Šis ekranas susideda iš dviejų sluoksnių, buferio ir galinės sienos, kurių tarpusavio atstumas yra nuo 10 iki 30 cm (3,93 - 11,8 colio). Šiuo atveju FML, kurį ESA gamina „GTM Structures BV“ (Nyderlanduose įsikūrusi aviacijos ir kosmoso įmonė), sudaro keli ploni metalo sluoksniai, surišti kartu su kompozicine medžiaga.
Remiantis šiuo naujausiu bandymu, FML atrodo gerai pritaikytas siekiant išvengti žalos ISS ir būsimoms kosminėms stotims. Kaip nurodė Benoitas, jam ir jo kolegoms dabar reikia išbandyti šį ekraną kitoms orbitos misijų rūšims. „Kitas žingsnis būtų demonstracija orbitoje„ CubeSat “, įvertinti šių FML efektyvumą orbitalinėje aplinkoje“, - sakė jis.
Ir būtinai mėgaukitės šiuo vaizdo įrašu iš EKA „Orbitalos šiukšlių tarnybos“:
