Αναμείνατε ολίγον τι
Τεχνολογία

Διαστημόπλοιο μικρότερο από ανθρώπινη τρίχα μπορεί να μαζέψει τα διαστημικά σκουπίδια

An artist's rendition of a Brane Craft capturing space debris. The Aerospace Corporation

Οι περιοχές γύρω από την Γη, εκεί που μπαίνουν σε τροχιά δορυφόροι και διαστημόπλοια, είναι επικίνδυνα γεμάτες με διαστημικά σκουπίδια.

Πριν ένα χρόνο ο δορυφόρος της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας Sentinel-1A συγκρούστηκε με ένα πολύ μικρό σκουπίδι. Ευτυχώς η ζημιά στο ηλιακό panel ήταν πολύ μικρή. Σε αυτή την περίπτωση στάθηκαν τυχεροί, γιατί αν το σκουπιδάκι ήταν λίγο μεγαλύτερο θα μπορούσε να είχε σπάσει ολόκληρο το panel, σύμφωνα με τον Holger Krag, επικεφαλής του Γραφείου για τα διαστημικά σκουπίδια, που μίλησε σχετικά με το συμβάν την περασμένη Άνοιξη στο 7ο ευρωπαϊκό συνέδριο για τα διαστημικά σκουπίδια.

Σε τροχιά γύρω από την Γη βρίσκονται βίδες, κομμάτια μπογιάς, νεκροί δορυφόροι και άλλα απομεινάρια από προηγούμενες αποστολές. Πάνω από 500.000 διαστημικά σκουπίδια κάνουν τον γύρο του πλανήτη και αγγίζουν τις ταχύτητες των 17.500 mph.

Τα διαστημικά σκουπίδια γίνονται ολοένα και περισσότερα, και οι επιστήμονες φοβούνται ότι οι συγκρούσεις θα γίνουν πιο συχνές, και θα δημιουργήσουν περισσότερα σκουπίδια. Αυτό μπορεί να προκαλέσει ένα domino effect, όπου μετά από μια σύγκρουση κομμάτια θα εκσφενδονίζονται και θα χτυπούν άλλα αντικείμενα, δημιουργώντας ακόμα περισσότερα “βλήματα” που θα συνωστίζονται στις περιοχές τροχιάς.

Όπως ανέφερε ο Jason Derleth (program executive of the NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) Program), αν συμβεί ποτέ κάτι τέτοιο θα μας έφτανε στο σημείο να μην μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το διάστημα, και είμαστε πολύ κοντά.

Αρκετοί ερευνητές θέλουν να λάβουν δράση πριν το πρόβλημα γίνει ανεξέλεγκτο. Την περασμένη Άνοιξη το NIAC βράβευσε τους ερευνητές από το The Aerospace Corporation in El Segundo, California με 500.000 δολάρια για την ανάπτυξη ενός ασυνήθιστου διαστημοπλοίου που έχει σαν σκοπό να σκουπίσει τον διαστημικό χώρο από μικρά σκουπίδια (κάτι σαν διαστημική ηλεκτρική σκούπα). Έχουν ονομαστεί Brane Crafts, και αυτά τα μικροσκοπικά διαστημόπλοια είναι κάτι λιγότερο από 1 μέτρο (1 yard) και λεπτότερα από μία ανθρώπινη τρίχα. Κάθε ένα από αυτά θα τυλίγεται γύρω από ένα σκουπίδι και θα το μεταφέρει σε τροχιά για να μπει στην ατμόσφαιρα και να διαλυθεί με την θερμότητα.

Κάθε ένα από τα Brane Crafts θα είναι απίστευτα ελαφρύ και με καλή απόδοση στην κατανάλωση καυσίμων, όπως ελπίζουν οι δημιουργοί του. Σίγουρα δεν θα έχει εφαρμογή μόνο στην περισυλλογή σκουπιδιών. Κάποια μέρα ίσως κάποια τέτοια σκάφη να σταλούν για να επισκεφθούν αστεροειδείς, άλλους πλανήτες και τα φεγγάρια τους.
Για την κατασκευή του Brane Craft έπρεπε να χρησιμοποιήσουν ιδέες που ξεφεύγουν από τα γνωστά δεδομένα για τα διαστημόπλοια, αφού θα πρέπει να κυνηγούν διαστημικά σκουπίδια. Το βασικότερο χαρακτηριστικό είναι ότι θα πρέπει να φτάνουν να έχουν την ίδια ταχύτητα με να ακολουθούν την τροχιά ενός αντικειμένου, που είναι πολύ δύσκολο.

Η όλη διαδικασία, εύρεσης, απόκτησης μεγαλύτερης ταχύτητας από το αντικείμενο, πρόσδεσης σε αυτό, και απόρριψης του, καταλήγει να έχει και μεγάλη κατανάλωση καυσίμων, που το κάνει πολύ δαπανηρό.

Ο μέχρι τώρα σχεδιασμός είναι ένα είδος διαστημόπλοιου – μεμβράνης μικρό σε μέγεθος, που ζυγίζει λιγότερο από μια μπανάνα. Κάθε ένα από αυτά τα σκάφη θα φτιαχτεί από εύκαμπτα φύλλα πλαστικού με πάχος 10 microns (μια ανθρώπινη τρίχα είναι περίπου στα 180 microns) και θα διαθέτει μια λεπτή στρώση από ηλιακούς συλλέκτες και ηλεκτρονικά κυκλώματα. Και στα 15-20 microns του κενού μεταξύ αυτών των φύλλων αποθηκεύεται το υγρό καύσιμο.

Οι ηλιακοί συλλέκτες θα τροφοδοτούν την μηχανή που ονομάζεται προωθητήρας ηλεκτροψεκασμού (electrospray thruster) που χρησιμοποιεί πολύ λίγο καύσιμο.

Το όραμα του δημιουργού είναι να σταλθούν 50 Brane Crafts, να μπουν σε τροχιά και όταν βρεθούν κοντά στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, ή σε κάποιο επίπεδο χαμηλής τροχιάς, να σταλούν σε διαφορετικές κατευθύνσεις και σε διάφορους στόχους (οι διαφορετικοί σταθμοί παρακολουθούν περίπου 18.000 αντικείμενα που βρίσκονται σε τροχιά, τα περισσότερα εκ των οποίων είναι σκουπίδια).

Ίσως χρειαστούν κάπου στις 5 ημέρες για να φτάσει ένα Brane Craft τον στόχο του και να προσδεθεί σε αυτόν. Ύστερα θα πυροδοτήσει τον κινητήρα του προς την αντίθετη κατεύθυνση, ώστε να επιβραδύνει το αντικείμενο, και να το βάλει σε πορεία προστριβής με την ατμόσφαιρα.

Η όλη διαδικασία σημαίνει ότι και το ίδιο το σκάφος θα παραδοθεί στις θερμοκρασίες επανόδου μαζί με τον στόχο του, αλλά τα σκάφη προβλέπεται να είναι ελαφριά και χαμηλού κόστους, ώστε η καταστροφή τους να μην έχει μεγάλο αντίκτυπο στην αποστολή.

Θα χρειαστούν αρκετά χρόνια, εκτιμάται κάπου στα 10 χρόνια, μέχρι να σταλούν τα Brane Crafts σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας. Η ομάδα σχεδιάζει να βελτιώσει τον σχεδιασμό τους ακόμα περισσότερο και την χρήση των πολύ λεπτών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, με την καινούρια χρηματοδότηση της NASA.

Στην κατασκευή τους πρέπει να υπερπηδήσουν και διάφορα εμπόδια. Από την μία θα πρέπει να είναι ανθεκτικά στην ηλιακή ραδιενέργεια, που θα καταστρέψει τα κυκλώματα, κάτι που προβλέπεται να αντιμετωπιστεί με την χρήση νανοσωλήνων άνθρακα που θα έχουν επιζήσουν για περίπου ένα μήνα.

Από την άλλη, θα πρέπει να είναι ανθεκτικά και στις προσκρούσεις με τα σκουπίδια. Στην ουσία θα πρέπει να είναι “αλεξίσφαιρα” για αυτές τις μικρές “σφαίρες”.

Πηγές

Μοιραστείτε το άρθρο

The following two tabs change content below.

agathan

Αποφοίτησα απο το τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Κρήτης. Κάτα την διάρκεια εργάστηκα στην τεχνική υποστήριξη του τμήματος. Ακολούθησε το μεταπτυχιακό μου, Msc In Applied Mathematics at University Of Delaware. Ύστερα δούλεψα για μερικά χρόνια σαν web developer (CMS and what not) και SEO/Google Ads engineer.
Και τώρα είμαστε στο GeekD, μια λέξη που περιγράφει όλα τα παραπάνω.

"All we have to decide is what to do with the time that is given us."
-Gandalf The Grey, JRR Tolkien

Αφήστε ένα σχόλιο

Επιλογές της ομάδας
σκίτσο του Άλμπερτ Αϊνστάιν
Πώς τα μυστικά των πρώτων αριθμών κάνουν τον κόσμο μας ασφαλέστερο
Πώς ο Ερατοσθένης υπολόγισε την περιφέρεια της Γης πάνω από 2000 χρόνια πριν;
Τι θα γινόταν αν ο αυτισμός ήταν ... υπερδύναμη;
Εκπληκτικές φωτογραφίες του Cassini λίγο πριν τη συντριβή του στον Κρόνο