Przestrzeń kosmiczna to jedno z najbardziej ekstremalnych środowisk, z jakimi kiedykolwiek zetknął się człowiek. Ponad dobrze izolującą ziemską atmosferą czają się nieprzyjemne warunki charakteryzujące się ogromnymi amplitudami temperatury oraz dużą groźbą zniszczenia w wyniku promieniowania.

Pierwsze ekstremalne warunki, jakie pojawiają się w “życiu” satelity, to te, które musi pokonać podczas startu. Rakieta wynosząca instrument na orbitę będzie brutalnie nim trząść, jednocześnie poddając go działaniu głośnej fali dźwiekowej, jaka towarzyszy pracy silników (niektórzy mówią tu o przyjaznym pomruku silnika 😉

Żadne z tych zjawisk nie jest jednak w stanie wstrząsnąć, ponieważ zbudowany przez inżynierów model przewiduje takie warunki, dzięki zastosowaniu w fazie testów stołów wibracyjnych oraz komnat dżwiękowych w należącym do ESA kompleksie laboratoriów European Space Technology Centre (ESTEC) w Holandii.

Temperatury w przestrzeni kosmicznej również nie rozpieszczają drogocennego sprzętu – wahają się od blisko minus 200 stopni do wielu setek na plusie, co szczególnie dotyczy statków wysyłanych w kierunku naszej rodzimej gwiazdy, Słońca.

Choć w przestrzeni kosmicznej nie ma powietrza, to energia jest przenoszona dzięki promieniowaniu, zwykle ze Słońca, i powoduje ogrzewanie satelity, planety czy innego ciała niebieskiego podczas absorbcji tegoż promieniowania.

W zależności od miejsca, w jakim przyjdzie satelicie działać, inżynierowie starają się wyposażyć go bądź w systemy chłodzące, badź w rozmaitego rodzaju grzejniki. Często jednak sonda musi sobie radzić z oboma skrajnościami, jak to jest na przykład w przypadku misji Rosetta, w której satelita zmierza początkowo w stronę gorącego serca Układu Słonecznego, by następnie oddalić się w stronę mroźniejszej części naszego układu planetarnego.

Inżynierowie zaprojektowali również specjalne osłony przed promieniowaniem zdolne dopasować się w zależności od nasączenia promieniowaniem otoczenia. We wnętrzu Układu Słonecznego osłony te są otwarte, by szybko usuwać nadwyżki ciepła, podczas gdy w zewnętrznej, chłodniejszej części naszego układu zamykają się, pozwalając zachować ciepło we wnętrzu satelity. Należy tu podkreślić, że utrzymanie właściwego zakresu temperatur ma związek z funkcjonowaniem aparatury pokładowej satelity.

Promieniowanie w przestrzeni kosmicznej może być podzielone na dwa rodzaje – tak zwane części uwięzioną oraz ruchliwą. Uwięzione cząsteczki to elementy mniejsze niż atomy, głównie protony oraz elektrony, zawdzięczające ograniczenie wolności ziemskiemu polu magnetycznemu, odpowiedzialnemu za powstanie pasa promieniowania Allena wokół naszej planety.

Cztery satelity Cluster zostały zaprojektowane do pracy i zbadania tej warstwy atmosfery.

Szybsza część promieniowania składa się głównie z protonów oraz promieniowania kosmicznego, które jest wzmacniane podczas burz magnetycznych ma Słońcu.

Kiedy promieniowanie to zderza się z elektronami, zmienia się zawartość komórek pamięci.

Budowanie zintegrowanych obwodów, odpornych na efekt promieniowania i określanych mianem “hartujących się w Kosmosie” często wymaga przeprojektowania satelity tak, by obwody były osłonięte. Zgoła odmienną sprawą jest naprawianie uszkodzonego przez promieniowanie satelity.

Deszcz meteorów to również okazja do dewastacji satelity. Na przykład podczas zeszłorocznego deszczu Leonidów naukowcy obrócili baterie słoneczne Teleskopu Kosmicznego tak, by ewentualne zniszczenia były jak najmniejsze.

Autor

Łukasz Wiśniewski

Komentarze

  1. GB    

    Mam nadzieję że budżet NASA pozwoli zrealizować tą wspaniałą misję. — –

  2. jacek    

    hazard tak , ale to z nędzy 🙁 — finansowej, albo technologicznej

    Bo tak prawdzie w oczy spojrzeć, to albo nas niestać, na wysłanie sondy, satelity, czegokolwiek, co przetrzymało by takie warunki – koszty masy startowej, albo nasza technologia nie dorosła do takich wyzwań.

    Bo wychodzi na to, że głównym wrogiem w podbiju przestrzeni pozaziemskiej (ależ to buńczucznie brzmi:) jest grawitacja!, bo albo koszty wysłania w przestrzeń, odpowiedniego “pancerza”, który potrafiłby ochronić, te, z takim trudem, tworzone cuda technologii, są za wysokie, albo, sama odporność naszej technologii jest ..hmm “za bardzo ziemska”:D, za podobna, do cieplarnianych (ehh, co za zbieżność):D warunków, w których może działać.

    Bo popatrzmy, wydajność energetyczna instrumentów , napędu, zasilania, ochrony, jakichś ekranów sondy, liczona jest w pojedynczych watach – bo każdy “wat” w “kosmosie”, to prawie gigawaty niezbędne na Ziemii, do wystrzelenia “tego czegoś”. Wystrzelenie każdego grama na orbitę, to tysiące $, to porównawszy, to – jakieś latawce, żaglowce, w przestrzeni kosmicznej, niż np. tankowce, krążowniki ziemskich oceanów, gdzie masa, to raczej zaleta niż wada.

    Ale jeżeli nam się uda, pokonać tą barierę, oo to wtedy cały “univers” nasz:) i wtedy zastąpienie naszego ochronnego płaszczyka ziemskiej atmosfery, paroma metrami ołowiu, kadmu, albo jeszcze, czegośtam – płaszczykiem przyszłych statków kosmicznych, zapewni nam równie ziemskie warunki podboju kosmosu, jak dziś Ziemii, (co wcale takie radosne nie jest), aczkolwiek wielce pociągające 😀

    pozdrowienia

  3. NitaJerzy    

    Czy to nie mogłaby być alternatywa dla rakiet nośnych ? — A może powyżej 100 km taniej ton wiele
    wyniosłyby balony z niepalnym lekkim helem ?

Komentarze są zablokowane.