Altmış yıllık uzay ajansları yörüngeye roketler, uydular ve diğer misyonlar gönderdikten sonra, uzay enkazları gittikçe artan bir endişe kaynağı haline geldi. Sadece tek bir vuruşta bir uzay aracını çıkarabilecek büyük önemsiz parçalar değil, aynı zamanda çok yüksek hızlarda seyahat eden sayısız küçük çöp parçası da var. Bu enkaz, Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS), aktif uydular ve yörüngedeki gelecekteki mürettebat görevleri için ciddi bir tehdit oluşturuyor.
Bu nedenle, Avrupa Uzay Ajansı, ISS ve gelecek nesil uzay araçları için daha iyi enkaz kalkanı geliştirmek istiyor. ESA'nın Genel Destek Teknolojisi Programı ile desteklenen bu proje, yakın zamanda yeni fiber metal laminatların (FML'ler) verimliliğini inceleyen ve önümüzdeki yıllarda alüminyum ekranın yerini alabilecek balistik testleri gerçekleştirdi.
Onu parçalamak için, ister uydu ister uzay istasyonu olsun, yörüngesel görevlerin tümü, küçük nesnelerle yüksek hızlı çarpışma riskine hazırlıklı olmalıdır. Bu, insan yapımı uzay önemsiziyle çarpışma olasılığını içerir, ancak aynı zamanda mikro-meteoroid nesnesi hasarı (MMOD) riskini de içerir. Bunlar özellikle Leonidler gibi yoğun mevsimsel meteoroid akımları sırasında tehdit edici.
Çapı 5 cm (2 inç) ile 1 metre (1,09 metre) arasında değişen daha büyük yörünge enkaz parçaları NASA ve ESA'nın Uzay Enkaz Ofisi tarafından düzenli olarak izlenirken, daha küçük parçalar algılanamaz - bu da onları özellikle tehdit ediyor. Daha da kötüsü, enkaz parçaları arasındaki çarpışmalar Kessler Etkisi olarak bilinen bir fenomen olan daha fazlasının oluşmasına neden olabilir.
Ve insanlığın varlığı Yakın Dünya Yörüngesi (NEO) sadece artmakta olduğundan, binlerce uydu, uzay yaşam alanları ve mürettebat misyonları önümüzdeki on yıllar için planlandığından, artan yörünge enkaz seviyeleri bu nedenle artan bir risk oluşturmaktadır. Mühendis Andreas Tesch'in açıkladığı gibi:
“Bu tür kalıntılar saniyede birkaç kilometre yüksek darbe hızları nedeniyle çok zarar verici olabilir. Daha büyük enkaz parçaları en azından izlenebilir, böylece Uluslararası Uzay İstasyonu gibi büyük uzay araçları yoldan çıkabilir, ancak 1 cm'den küçük parçaları radar kullanarak tespit etmek zordur - ve küçük uydular genellikle çarpışmayı önlemek için daha az fırsata sahiptir. .”
Yeni kalkanlarının uzay enkazına nasıl dayanacağını görmek için, ESA araştırmacılarından oluşan bir ekip kısa bir süre önce uzay aracı kalkanı örneğinde 2,8 mm çapında bir alüminyum merminin ateşlendiği bir test gerçekleştirdi - sonuçları yüksek hızlı bir kamera ile çekildi . Bu boyutta ve 7 km / s hızda mermi, küçük bir enkaz parçasının ISS ile temas etmiş gibi sahip olabileceği darbe enerjisini etkili bir şekilde simüle etti.
Araştırmacı Benoit Bonvoisin, ESA'nın son basın açıklamasında açıkladığı gibi:
“Almanya'nın Fraunhofer Yüksek Hızlı Dinamikleri Enstitüsü'nde uzay aracını uzay döküntülerine karşı korumak için düşünülen yeni bir malzemeyi test etmek için bir gaz tabancası kullandık. Projemiz, GTM Structures tarafından bizim için üretilen ve kompozit malzeme ile birbirine bağlanmış birkaç ince metal katman olan çeşitli 'fiber metal laminatları' araştırıyor. ”
Videodan da görebileceğiniz gibi (yukarıda yayınlanan), katı alüminyum mermi kalkanı deldi, ancak bir sonraki zırh katmanının yakalanması veya saptırılması için çok daha kolay olan bir parça parça ve buhar haline geldi. Bu, uzay kalıntıları ve MMOD ile uğraşırken, gövdeye nüfuz etmemek için birden fazla kalkanı adsorbe etmek ve etkiyi yakalamak için birlikte katmanlandığında standart uygulamadır.
Bunun ortak bir varyantı, başlangıçta kuyruklu yıldız tozuna karşı korumak için tasarlanan 'Whipple kalkanı' olarak bilinir. Bu ekran iki katmandan oluşur, bir tampon ve bir arka duvar, karşılıklı mesafesi 10 ila 30 cm (3.93 ila 11.8 inç). Bu durumda, GTM Structures BV (Hollanda merkezli bir havacılık şirketi) tarafından ESA için üretilen FML, kompozit bir malzeme ile birbirine bağlanmış birkaç ince metal katmandan oluşur.
Bu son teste dayanarak, FML, ISS'ye ve gelecekteki uzay istasyonlarına zarar gelmesini önlemeye çok uygun görünüyor. Benoit'in belirttiği gibi, o ve meslektaşlarının şimdi bu korumayı diğer yörünge misyonları üzerinde test etmeleri gerekiyor. "Bir sonraki adım, yörünge ortamında bu FML'lerin verimliliğini değerlendirmek için bir CubeSat'ta yörünge içi gösteri yapmak olacaktır" dedi.
Ve bu videonun tadını ESA'nın Yörünge Enkaz Ofisi'nden aldığınızdan emin olun:
