Η αναζήτηση για το σχεδιασμό ενός δορυφόρου που καταστρέφεται όταν η αποστολή τελειώνει

Kelsey Campbell-Dollaghan 09/27/2017. 12 comments
Planned Obsolescence Satellites Esa Space Junk Space Debris Design

Οι δορυφόροι κατασκευάζονται για να αντέξουν δεκαετίες στις πιο αφιλόξενες συνθήκες του γνωστού κόσμου. Παραδόξως, οι μηχανικοί προσπαθούν τώρα να καταλάβουν πώς να τις σχεδιάσουν έτσι ώστε να do λειωμένο- ξεπερασμένο παρωχημένο σε 200 μίλια πάνω από τη Γη.

Το πρόβλημα με τον δορυφορικό σχεδιασμό είναι ότι είναι σχεδόν πολύ καλό. αυτές οι απίστευτα μεγάλες, απίστευτα βαριές συσκευές έχουν σχεδιαστεί για να επιβιώνουν με τεράστιες δυνάμεις g, υπερβολική θερμότητα και εξαιρετικά κρύο. Αυτό κράτησε πολλές από αυτές που λειτουργούσαν (ή τουλάχιστον περιστρέφονταν) πολύ πέρα ​​από το τέλος των προγραμματισμένων χρόνων ζωής τους, σε ορισμένες περιπτώσεις για περισσότερο από 50 χρόνια. Το Vanguard 1, ο παλαιότερος δορυφόρος στην τροχιά σήμερα, ξεκίνησε μέχρι το 1964.

Ποιο είναι το πρόβλημα με τους εξαιρετικά δύσκολους δορυφόρους (και τα μέρη των πυραύλων, για το θέμα αυτό); Για ένα πράγμα, είναι γεμάτο εκεί. Οι παλιοί δορυφόροι και τα απορριπτόμενα μέρη αποτελούν σοβαρή απειλή για τα διαστημόπλοια που εξακολουθούν να λειτουργούν (για να μην αναφέρουμε το ISS). Αν η τροχιά ενός δορυφόρου υποβαθμιστεί και ξαναβρεθεί η ατμόσφαιρα της Γης, δεν καίγεται πάντα - εξ ου και τα τεράστια κομμάτια μέταλλο που πέφτουν στη Γη, κάτι που συμβαίνει με κάποια κανονικότητα.

Ένα τρίτο στάδιο Delta 2 - κινητήρας από τιτάνιο - επανεμφανίστηκε και προσγειώθηκε στη Σαουδική Αραβία το 2001. NASA. Κάτω: Μια "σφαίρα συμπίεσης" που κάποτε ήταν μέρος ενός πυραύλου έπεσε στη Γη στη Νότια Αφρική. NASA.

Τι πρέπει να γίνει όμως; Πώς μπορείτε να σχεδιάσετε μια συσκευή για να υπομείνετε ακραίες συνθήκες και στη συνέχεια να σχεδιάσετε την καταστροφή της από τις ίδιες συνθήκες; Πολύ, πολύ προσεκτικά, με πολλές, πολλές δοκιμές, όπως εξήγησε αυτή η εβδομάδα η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος σε μια συναρπαστική θέση .

Το ESA αποκαλεί αυτή την ιδέα "Design for Destruction" ή το D4D, ένα έργο που αποτελεί μέρος της τριετούς Καθαρής Διαστημικής Πρωτοβουλίας . Το έργο είναι μέρος μιας αναδυόμενης ιδέας στον τομέα της αεροδιαστημικής σχεδίασης που επιδιώκει να αφήσει λιγότερες επιπτώσεις στο συνωστισμένο περιβάλλον των τροχιών γύρω από τη Γη - μια εποχή που έχει παραλληλισμούς εδώ στη Γη στην κίνηση προς βιοαποδομήσιμα πλαστικά και άλλα υλικά χαμηλής πρόσκρουσης.

Κορυφή: Η προγραμματισμένη διάλυση του ATV του Jules Verne. ESA. Κάτω: Μια δεξαμενή προωθητήρων που έπεσε στη Γη στο Georgetown του Τέξας το 1997. Η NASA .

Η πρώτη σειρά εργασιών στη λίστα D4D; Αναπτύξτε υλικά που θα λιώσουν με συγκεκριμένους τρόπους όταν εκτίθενται στην έντονη θερμότητα επανένωσης. Για παράδειγμα, ο Tiago Soares , μηχανικός συστήματος στο έργο, εξήγησε ότι τα σύνθετα πάνελ από ανθρακονήματα τείνουν να λιώσουν εκπληκτικά αργά λόγω της ρητίνης που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση των ινών.

Αυτό σημαίνει την ανάπτυξη μιας ρητίνης που λιώνει διαφορετικά, δοκιμάζοντας κάθε επανάληψη χρησιμοποιώντας έντονες εκρήξεις θερμότητας και αέρα που προσομοιώνουν την επανεισαγωγή. Για παράδειγμα, το ΕΣΟΛ εξηγεί πώς χρησιμοποιεί τη δοκιμή αιολικής σήραγγας πλάσματος στη Γερμανία, όπως φαίνεται παρακάτω, για να ελέγξει πώς τρία υλικά που χρησιμοποιούνται συχνά στο διάστημα (επιτρέπεται το αλουμίνιο, κράμα τιτανίου και ανοξείδωτος χάλυβας) "υποβάλλονται στη ροή πλάσματος".

ESA.

Αλλά αυτό δεν θα είναι αρκετό. Όπως αναφέρει η Soares στη θέση, "ακόμη και τα επανασχεδιασμένα μέρη δεν θα λιώσουν αν δεν εκτίθενται αρκετά στην έγκυρη θερμότητα αρκετά νωρίς". Έτσι, η ομάδα εξετάζει πώς να "ανοίξει" το σώμα των δορυφόρων "όσο το δυνατόν νωρίτερα κατά την επανεισαγωγή ," αντι αυτου.

Φανταστείτε ένα δορυφορικό σχέδιο που περιλαμβάνει μια λειτουργία αυτοκαταστροφής. στο τέλος της ωφέλιμης ζωής του, καθώς υποβαθμίζεται προς το φλογερό του άκρο, μπορεί να αποσυναρμολογήσει ή να αναπροσανατολίσει μερικά από τα χιλιάδες διακριτά τμήματα και τα πάνελ του, έτσι ώστε να είναι πλήρως εκτεθειμένα στη θερμότητα της επανεισαγωγής, εξασφαλίζοντας ότι θα λιώσουν τελείως.

Ζούμε στο Ανθρωποκένιο , η γεωλογική εποχή που ορίζει ο ανθρώπινος πολιτισμός αλλάζει εντελώς τον πλανήτη. Κατά κάποιον τρόπο, το ίδιο ισχύει και για το χώρο γύρω από τη Γη, που είναι φραγμένο με τα μηχανήματά μας. Ο προσδιορισμός ενός τρόπου μετριασμού του αποτυπώματος μας είναι η πρωταρχική πρόκληση του μέλλοντος - και, όπως αποδεικνύει το D4D, το ήθος εκτείνεται ακόμη και στο χώρο.


Επικοινωνήστε με τον συγγραφέα στη διεύθυνση kelsey@Gizmodo.com .

12 Comments

boilerdam3
The_Dirtbag
JCyall
a_pink_poodle
chairbournestrangergravymeal
Drakkon- "Some drink from the fountain of knowledge; he  only gargled."
aec007
FairWitness

Suggested posts

Other Kelsey Campbell-Dollaghan's posts

Language