След шестдесет години космически агенции, изпращащи на орбита ракети, сателити и други мисии, космическите отломки се превърнаха в нещо, което нараства. Има не само големи парчета боклуци, които биха могли да извадят космически кораб с едно попадение, но има и безброй малки парчета отломки, пътуващи с много висока скорост. Този отломки представлява сериозна заплаха за Международната космическа станция (МКС), активните спътници и бъдещите мисии на екипажа в орбита.
Поради тази причина Европейската космическа агенция се стреми да разработи по-добра защита от отломки за МКС и бъдещите поколения космически кораби. Този проект, който се подкрепя чрез Програмата за обща технологична поддръжка на ESA, наскоро проведе балистични тестове, които разгледаха ефективността на новите ламинати от влакнести метали (FML), които могат да заменят алуминиевото екраниране в следващите години.
За да го разрушите, всякакви орбитални мисии - били те сателити или космически станции - трябва да бъдат подготвени за риска от сблъсъци с висока скорост с малки обекти. Това включва възможността за сблъсък с космически боклуци, направени от човека, но също така включва и риск от увреждане на микрометеороидни обекти (MMOD). Те са особено заплашителни по време на интензивни сезонни метеороидни потоци, като Леонидите.
Докато по-големите парчета от орбиталните отломки - с диаметър от 5 см (1 инча) до 1 метър (1,09 ярда) - се наблюдават редовно от НАСА и от Службата за космически отломки на ЕКА, по-малките парчета са неоткриваеми - което ги прави особено заплашителни. За да влоши нещата, сблъсъците между парченца отломки могат да доведат до повече форми, явления, известни като ефект на Кесслер.
И тъй като присъствието на човечеството около земната орбита (NEO) само се увеличава, като за следващите десетилетия са планирани хиляди спътници, космически местообитания и екипирани мисии, нарастващите нива на орбитални отпадъци представляват все по-голям риск. Както обясни инженер Андреас Теш:
„Такива отломки могат да бъдат много вредни поради високата им ударна скорост от няколко километра в секунда. По-големи парчета отломки могат поне да бъдат проследени, така че големи космически кораби като Международната космическа станция да могат да се движат извън пътя, но парчета, по-малки от 1 см, трудно се забелязват с помощта на радари - и по-малките сателити като цяло имат по-малко възможности за избягване на сблъсък . "
За да видят как новата им екранировка ще удържи космическите отломки, екип от изследователи на ESA наскоро проведе тест, при който алуминиев куршум с диаметър 2,8 мм беше изстрелян върху проба от щит на космически кораби - резултатите от която бяха заснети от високоскоростна камера , При този размер и със скорост от 7 км / с куршумът ефективно симулира ударната енергия, която би имало малко парче отломки, сякаш влиза в контакт с МКС.
Както обясни изследователят Беноа Бонвойзин в неотдавнашна прессъобщение на ESA:
„Използвахме газов пистолет в германския Институт за динамична динамика на Фраунхофер, за да тестваме нов материал, който се обмисля за екраниране на космически кораби срещу космически отломки. Нашият проект разглежда различни видове „ламинати от влакна от метал“, произведени за нас от GTM Structures, които са няколко тънки метални слоя, свързани заедно с композитен материал. “
Както можете да видите от видеото (публикувано по-горе), солидният алуминиев куршум прониква в щита, но след това се разпада на купчина от фрагменти и пари, които са много по-лесни за следващия слой броня за улавяне или отклоняване. Това е стандартна практика при работа с космически отломки и MMOD, където множество щитове са слоени заедно, за да адсорбират и улавят удара, така че да не прониква през корпуса.
Често срещан вариант на това е известен като „щит на Уипъл“, който първоначално е бил създаден да предпазва от кометен прах. Това екраниране се състои от два слоя, броня и задна стена, с взаимно разстояние от 10 до 30 см (3,93 до 11,8 инча). В този случай FML, който се произвежда за ESA от GTM Structures BV (базирана в Нидерландия аерокосмическа компания), се състои от няколко тънки метални слоя, свързани заедно с композитен материал.
Въз основа на този последен тест, FML изглежда добре подходящ за предотвратяване на щети на МКС и бъдещите космически станции. Както Беноа посочи, той и колегите му сега трябва да тестват това екраниране на други видове орбитални мисии. „Следващата стъпка ще бъде да се извърши демонстрация в орбита в CubeSat, за да се оцени ефективността на тези FML в орбитална среда“, каза той.
И не забравяйте да се насладите на това видео от Орбиталния офис за отломки на ESA:
