Uzay çöpüne karşı koruma: sulu «alüminyum yumurtalar» test edildi

Çinli araştırmacılar, uzay araçları için yumurta kabuğu geometrisine dayalı yeni bir hafif koruyucu yapı geliştirdiler. ixbt.com'un haberine göre, suyla doldurulmuş ve alüminyum plakalar arasına yerleştirilmiş boşluklu element dizisi, uzay çöpü darbelerine karşı geleneksel katı malzemelerden daha etkili olduğunu kanıtladı. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

Son yıllarda uzaya fırlatılan roket ve uydu sayısındaki artış nedeniyle, Dünya yörüngesindeki tehlikeli atıkların sayısı hızla artmaktadır. NASA verilerine göre yörüngede boyutu 10 santimetreyi aşan 34 binden fazla, 1 ile 10 santimetre arasında 900 bine yakın ve 1 santimetreden küçük yaklaşık 128 milyon parçacık bulunmaktadır. Devasa orbital hızlarda hareket eden bu küçük parçalar bile uzay araçları için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır.

Uzay koruma teknolojilerinin evrimi

Günümüzde uzay araçlarını korumak için genellikle Whipple kalkanları kullanılmaktadır. Bu sistem, gövdeden belirli bir mesafede yer alan ince bir dış panel olup, yüksek hızlı darbe enerjisinin bir kısmının dağıtılmasına olanak tanır. Ancak yeni geliştirilen teknoloji, bu prensibi daha da geliştirerek karmaşık şekilli boşluklu elementlerin kullanılmasını önermektedir.

Dalian Teknoloji Üniversitesi uzmanları tarafından geliştirilen yapı, iki alüminyum plaka arasına yerleştirilmiş su dolu alüminyum kabuklardan oluşmaktadır. Araştırmanın yazarlarından Yuxin Wang, böyle bir sisteme darbe uygulandığında elementlerin sırayla deforme olduğunu, noktasal yükü tüm diziye yaydığını ve kinetik enerjiyi kademeli olarak sönümlediğini belirtiyor.

Suyun ve geometrinin önemi

Yapının verimliliğini artırmada içindeki su önemli bir rol oynamaktadır. Yüksek hızlı çarpışma sırasında sıvı, kabuk içinde hareket ederek duvarlara basınç uygular ve darbe dalgasının bir kısmını emer. Sonuç olarak enerji daha eşit bir şekilde dağıtılır.

Yapılan deneyler ve bilgisayar modelleme sonuçları, yeni «yumurta benzeri» kabuk dizisinin darbe hızını yaklaşık yüzde 65 oranında düşürdüğünü gösterdi. Karşılaştırma yapmak gerekirse, standart katı alüminyum plaka bu oranı sadece yüzde 51'de tutabildi. En iyi sonuç, elementlerin dar uçlarının dışa dönük olduğu konfigürasyonda kaydedildi.

Gelecekte bilim insanları, minimum ağırlıkla enerji emme verimliliğini daha da artırmak amacıyla kabuk kalınlığını, geometrisini ve boyut oranlarını optimize etmeyi planlıyor.