Ende letzten Monats wurde GOES-13, ein Wettersatellit, der der US-Regierung hilft, Hurrikane vorherzusagen, von einem Stück Überschall-Weltraumstaub getroffen. Ein kleiner Mikrometeorit, ein kleines, aber unglaublich schnelles Stück Weltraummüll, sagt USA Today, „traf den Arm der stromerzeugenden Solaranlage des Satelliten, sagen Ingenieure. Der Ruck warf den Satelliten aus dem Gleichgewicht und die Instrumente des Raumfahrzeugs stellten sich automatisch ab. “Die Orbitalkollision brachte den Satelliten für einige Wochen zum Erliegen, als die Ingenieure herausfanden, was los war.
Auch Astronauten auf der Internationalen Raumstation hatten ihre eigenen Run-Ins mit Mikrometeoriten. Letztes Jahr schlug man gegen eines der riesigen Fenster der Station. „Einschläge von Mikrometern und Orbitalabfällen (MMOD) sind Teil des Lebens in der Umlaufbahn der Erde“, sagt das Space Safety Magazine. „MMOD-Einflüsse treten ständig auf der ISS und anderen Raumfahrzeugen auf, obwohl die meisten durch ein Fenster nicht leicht sichtbar sind. Zurückkehrende Space Shuttles haben Pockenspuren von Hochgeschwindigkeits-MMODs gezeigt. “Wenn Menschen mit zunehmender Regelmäßigkeit in die erdnahe Umlaufbahn eintreten, steigt die Bedrohung, die beispielsweise durch kleine Teile von Weltraummüll - ein fehlerhafter Blitz - ausgeht.
Um Satelliten und Astronauten (und bald auch Weltraumtouristen) zu schützen, müssen die Ingenieure den Schiffen eine Art Rüstung geben. Momentan verwendet die NASA etwas, das sich "Whipple Shielding" nennt:
In den 1940er Jahren schlug Fred Whipple in Anerkennung seines Beitrags einen Meteoritenschild für Raumfahrzeuge vor, den so genannten Whipple-Schild. Der Whipple-Schild besteht aus einer dünnen „Opferwand“ aus Aluminium, die in einem Abstand von einer Rückwand angebracht ist. Die Funktion des ersten Blattes oder "Stoßfängers" besteht darin, das Projektil in eine Materialwolke aufzubrechen, die sowohl Projektil- als auch Stoßfängertrümmer enthält. Diese Wolke dehnt sich aus, während sie sich über den Abstand bewegt, was dazu führt, dass der Impaktorimpuls über einen weiten Bereich der Rückwand verteilt wird (Abbildung 2). Das hintere Blatt muss dick genug sein, um der Explosionsbelastung durch die Trümmerwolke und die verbleibenden festen Bruchstücke standzuhalten.
In aktualisierten Versionen dieses Entwurfs, so die NASA, werden „kugelsichere“ Kevlar-Materialien oder andere Materialien zwischen der äußeren Opferwand und der Innenplatte platziert.
Die Entwürfe laufen im Wesentlichen darauf hinaus, etwas Dickes in die Art und Weise zu bringen, die den Mikrometeoriten hoffentlich aufhalten wird, bevor er sich seinen Weg durch Ihr Raumschiff bahnen kann. Sobald dieses Loch durchbohrt ist, verringert sich die Stärke des Schilds, bis es repariert werden kann - nicht die größte, wenn Sie Ihren Satelliten jahrelang dort oben lassen möchten oder wenn Sie möchten, dass Ihr kommerzielles Raumschiff die Reparatur übernimmt -Rückflüge.
Die Zukunft der Abschirmung von Raumfahrzeugen könnte aus der laufenden Forschung an "selbstheilenden" Schilden resultieren, Materialien, die sich nach einem Treffer automatisch selbst reparieren. Das CBC tourte kürzlich durch das Planetary and Space Science Center an der Universität von New Brunswick, wo Forscher mit einer gigantischen Kanone Mikrometeoritenangriffe simulieren und die Weltraumschilde der Zukunft testen.
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