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Come proteggere gli astronauti e i satelliti dai micrometeoriti mortali?

Alla fine del mese scorso GOES-13, un satellite meteorologico che aiuta il governo americano a prevedere gli uragani, è stato colpito da un pezzo di polvere spaziale supersonica. Una piccola micrometeorite, un piccolo ma incredibilmente veloce pezzo di detriti spaziali, afferma USA Today, "ha colpito il braccio dell'array solare che produce energia dal satellite, dicono gli ingegneri. La scossa fece sbilanciare il satellite e gli strumenti del veicolo spaziale si spensero automaticamente. ”La collisione orbitale fece crollare il satellite per alcune settimane mentre gli ingegneri capivano cosa non andava.

Anche gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale hanno avuto i loro scontri con i micrometeoriti. L'anno scorso, uno si è schiantato contro una delle finestre giganti della stazione. "Gli impatti di micrometeroidi e detriti orbitali (MMOD) fanno parte della vita in un'orbita terrestre bassa", afferma Space Safety Magazine. “Gli impatti di MMOD si verificano continuamente su ISS e altri veicoli spaziali, sebbene la maggior parte non sia facilmente visibile attraverso una finestra. Le navette spaziali di ritorno hanno mostrato segni di pocking da MMOD ad alta velocità. ”Mentre gli umani entrano in orbita terrestre bassa con crescente regolarità, la minaccia rappresentata da piccoli frammenti di detriti spaziali - diciamo un bullone errato - sale.

Per proteggere i satelliti e gli astronauti (e presto anche i turisti spaziali), gli ingegneri devono dotare le navi di una sorta di armatura. In questo momento, la NASA usa qualcosa chiamato "Whipple Shielding":

Negli anni '40, Fred Whipple propose uno scudo meteorico per veicoli spaziali, chiamato scudo Whipple in riconoscimento del suo contributo. Lo scudo Whipple è costituito da una sottile parete “sacrificale” in alluminio montata a distanza da una parete posteriore. La funzione del primo foglio o "BUMPER" è di spezzare il proiettile in una nuvola di materiale contenente sia detriti proiettili che BUMPER. Questa nuvola si espande mentre si sposta attraverso lo stallo, determinando la distribuzione del momento del dispositivo di simulazione su un'ampia area della parete posteriore (Figura 2). Il foglio posteriore deve essere abbastanza spesso da resistere al carico di scoppio dalla nuvola di detriti e da eventuali frammenti solidi che rimangono.

Nelle versioni aggiornate di questo progetto, afferma la NASA, il Kevlar "antiproiettile" o altri materiali sono posizionati tra la parete sacrificale esterna e la piastra interna.

I disegni equivalgono, in sostanza, a mettere qualcosa di spesso nel modo che si spera fermi la micrometeorite prima che possa farsi strada attraverso il tuo veicolo spaziale. Ma una volta che quel buco è stato perforato, la forza dello scudo è ridotta fino a quando non può essere riparata - non il massimo se vuoi lasciare il tuo satellite lassù per anni alla volta, o se vuoi che la tua nave spaziale commerciale faccia ritorno voli di ritorno.

Il futuro della schermatura dei veicoli spaziali potrebbe derivare dalla continua ricerca sugli scudi "autorigeneranti", materiali che si riparano automaticamente dopo essere stati colpiti. La CBC ha recentemente visitato il Planetary and Space Science Center presso l'Università del New Brunswick, dove i ricercatori usano una pistola gigantesca per simulare attacchi di micrometeorite e testare gli scudi spaziali del futuro.

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