אחרי שישים שנה של סוכנויות חלל ששלחו רקטות, לוויינים ומשימות אחרות למסלול, פסולת החלל הפכה להיות דבר שמעורר חשש גובר. לא רק שיש חתיכות זבל גדולות שיכולות להוציא חללית בלהיט בודד, אלא שיש גם אינספור חתיכות פסולת קטנטנות שנוסעות במהירות גבוהה מאוד. פסולת זו מהווה איום רציני על תחנת החלל הבינלאומית (ISS), לוויינים פעילים ומשימות צוותיות עתידיות במסלול.
מסיבה זו סוכנות החלל האירופית מחפשת לפתח מיגון טוב יותר על פסולת עבור ISS ודורות העתידיים של חלליות. פרויקט זה, הנתמך באמצעות תוכנית טכנולוגית התמיכה הכללית של ה- ESA, ערך לאחרונה בדיקות בליסטיות אשר בדקו את היעילות של לרבד מתכת רב-סיבי (FML) העשוי להחליף מגן אלומיניום בשנים הקרובות.
כדי לפרק אותה, כל משימות מסלוליות - בין אם מדובר בלוויינים או בתחנות חלל - צריכות להיות מוכנות לסיכון להתנגשות במהירות גבוהה עם חפצים זעירים. זה כולל את האפשרות להתנגש בזבל שטח מעשה ידי אדם, אך כולל גם את הסיכון לפגיעה באובייקט מיקרו-מטאורואידי (MMOD). אלה מאיימים במיוחד במהלך זרמים מטאורואידים עונתיים, כמו הליאונידים.
בעוד שחלקים גדולים יותר של פסולת מסלולית - הנעים בין 5 ס"מ לקוטר - 1.09 יארד בקוטר - מנוטרים באופן קבוע על ידי נאס"א ומשרד ההריסות החלל של ESA, החלקים הקטנים יותר אינם ניתנים לגילוי - מה שהופך אותם לאיים במיוחד. כדי להחמיר את המצב, התנגשויות בין פיסות פסולת יכולות להיווצר יותר, תופעות המכונות אפקט קסלר.
ומכיוון שנוכחותה של האנושות מסלול קרוב לכדור הארץ (NEO) רק הולכת וגוברת, כאשר אלפי לוויינים, בתי גידול בחלל ומשימות הצוות המתוכננות לעשורים הקרובים, על כן רמות גדולות של פסולת מסלולית מהוות סיכון הולך וגובר. כפי שהסביר המהנדס אנדראס טש:
"פסולת כזו עלולה להזיק מאוד בגלל מהירויות ההשפעה הגבוהות שלהן של מספר קילומטרים בשנייה. לכל הפחות ניתן לעקוב אחר חלקי פסולת גדולים יותר כך שחלליות גדולות כמו תחנת החלל הבינלאומית יכולות לנוע מהדרך, אך חלקים הקטנים מ -1 ס"מ הם קשים לאיתור באמצעות מכ"ם - ולוויינים קטנים יותר יש באופן כללי פחות הזדמנויות להימנע מהתנגשות . "
כדי לראות כיצד המיגון החדש שלהם יתאים לפסולת החלל, צוות חוקרי ESA ביצע לאחרונה בדיקה שבה נורה כדור אלומיניום בקוטר 2.8 מ"מ לעבר מדגם של מגן החללית - שתוצאותיו צולמו על ידי מצלמה במהירות גבוהה . בגודל זה, ועם מהירות של 7 קמ"ש, הכדור סימל למעשה את אנרגית ההשפעה שיש לפיסת פסולת קטנה כאילו הוא בא במגע עם ה- ISS.
כפי שהסביר החוקרת בנואה בונווויסין בהודעה לעיתונות האחרונה של ESA:
"השתמשנו באקדח גז במכון Fraunhofer הגרמני לדינמיקה במהירות גבוהה כדי לבדוק חומר חדש שנחשב להגנה על חלליות מפני פסולת חלל. הפרויקט שלנו בדק סוגים שונים של 'לרבד מתכת סיבי' המיוצר עבורנו על ידי GTM Structures, שהם כמה שכבות מתכת דקיקות המחוברות יחד עם חומר מורכב. "
כפי שניתן לראות מהסרטון (פורסם למעלה), כדור האלומיניום המוצק חדר למגן אך התפרק לפחית שברי ואדים, שהרבה יותר קל לשכבת השריון הבאה לתפוס או להטיה. זהו פרקטיקה סטנדרטית בעת התמודדות עם פסולת חלל ו- MMOD, כאשר מגנים מרובים מרובדים זה לזה בכדי לספוג ולתפוס את הפגיעה כך שהיא לא תיכנס לחזית.
וריאנט נפוץ לכך ידוע בשם 'מגן השוטים', אשר תוכנן במקור כדי להגן מפני אבק שביט. מיגון זה מורכב משתי שכבות, פגוש וקיר אחורי, המרחק ההדדי בין 10 עד 30 ס"מ (3.93 עד 11.8 אינץ '). במקרה זה, ה- FML, המיוצר עבור ה- ESA על ידי GTM Structures BV (חברת תעופה וחלל מבוססת הולנד), מורכב מכמה שכבות מתכת דקיקות המלוכדות יחד עם חומר מורכב.
בהתבסס על מבחן אחרון זה, נראה כי ה- FML מתאים היטב למניעת נזק ל- ISS ותחנות החלל העתידיות. כפי שציין בנואה, הוא וחבריו צריכים כעת לבדוק את המגן הזה על סוגים אחרים של משימות מסלול. "השלב הבא יהיה לבצע הדגמה במסלול במסלול ב- CubeSat, כדי להעריך את היעילות של ה- FMLs הללו בסביבת המסלול", אמר.
וודא שאתה נהנה מהסרטון הזה ממשרד ההריסון האורביטאלי של ESA:
