Wystawienie na działanie czynników zewnętrznych w przestrzeni kosmicznej, przyspiesza starzenie się wielu materiałów. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) wraz z Francuską Agencją Kosmiczną (CNES) rozpoczęła nowy projekt na Międzynarodowej Stacji Komicznej (ISS), który umożliwi badanie procesu niszczenia się różnych tworzyw w kosmosie. Projekt Bartolomeo pozwoli naukowcom z Europy zbadać bezpośrednio jak konkretne substancje erodują w przestrzeni kosmicznej.
Założenia Projektu
Bartolomeo jest komercyjną platformą, zamontowaną na zewnątrz modułu Columbus Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W ramach projektu europejscy naukowcy i inżynierowie będą mogli przetestować materiały do zastosowań kosmicznych w środowisku orbity nisko ziemskiej, korzystając z modułu „Euro Material Aging” Bartolomeo. Program pilotażowy jest skierowany do młodych lub niedoświadczonych graczy w branży kosmiczne, szczególnie do małych i średnich przedsiębiorstw oraz środowisk akademickich. ESA pokryje koszty lotu, integracji oraz analizy próbek przed i po eksperymencie.
Na kosmiczne warunki przez co najmniej sześć miesięcy wystawionych zostanie 45 próbek. Każdy badany materiał zostanie umieszczony między dwiema aluminiowymi płytami. 20 mm2 próbki pozostanie odsłonięte i narażone na działanie promieniowania, ekstremalnych temperatur, warunków próżniowych oraz kosmicznych śmieci. Po zakończeniu eksperymentu tworzywa zostaną zbadane pod kątem starzenia się materiału w kosmosie.
Czynniki przyspieszające starzenie się materiału w przestrzeni kosmicznej
Warunki panujące w przestrzeni kosmicznej w niczym nie przypominają warunków na Ziemi. Zmiany fizyczne i chemiczne, spowodowane przebywaniem tworzywa w przestrzeni kosmicznej, to przede wszystkim odbarwienia, pękanie i kruchość, wywoływane przez oddziaływanie z promieniowaniem kosmicznym i promieniowanie UV. Natomiast ciągłe przebywanie próżni prowadzi do stopniowanego “odparowywania” chemikaliów i rozpuszczalników osadzonych w materiałach. Grozi to skażeniem wrażliwych powierzchni satelitów np. soczewek instrumentów optycznych.
Materiały oddziałując z wiatrem słonecznym, mogą generować ładunek elektrostatyczny. Gromadzenie ładunku w najgorszym wypadku prowadzi do wyładowania elektrostatycznego, które może spowodować utratę niektórych funkcji satelitarnych lub całych misji. Z kolei częste zmienianie położenia względem Słońca, czyli przechodzenia z pozycji nasłonecznionej do cienia, naraża materiał na ekstremalne różnice temperatur tzw. cykle termiczne. Ciągłe zmiany temperatury od 150°C do -150°C mogą powodować pękanie, nie współosiowość oraz odkształcenia tworzywa.
Ponadto na niskiej orbicie okołoziemskiej próbki będą oddziaływały z rodzajami tlenu, spotkanymi tylko w kosmosie. Wysoce reaktywny tlen atomowy O powstaje w górnych warstwach atmosfery, w wyniku rozpadu cząsteczek tlenu O2 na skutek interakcji z promieniowaniem UV. Tlen atomowy reaguje najsilniej z materiałami organicznymi, stopniowo je uszkadzając.
Szczegóły dotyczące udziału w projekcie
W ramach komercyjnego projektu ESA i CNES możliwe będzie zbadanie odporność różnych materiałów na kosmiczne czynniki erodujące. Takie badania pozwolą nie tylko sprawdzić żywotność tworzywa w kosmosie, ale potencjalnie mogą również przyspieszyć innowacje na Ziemi. Znalezienie lepszych materiałów budujących satelity, przyczyni się np. do rozwoju przemysłu budowniczego.
Zespoły naukowe z państw członkowskich ESA, które są zainteresowane udziałem w projekcie, mogą uczestniczyć w warsztatach online w dniu 11 czerwca. W ramach konferencji możliwe będzie zadawanie szczegółowych pytań dotyczących eksperymentu. Termin nadsyłania zgłoszeń o udział w samym projekcie upływa 17 lipca 2020 roku. Więcej informacji na temat zgłoszeń możecie znaleźć pod tym linkiem: Research Announcements
Zgłoś naruszenie/Błąd
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS