Satellitter er bygget for å tåle flere tiår i de mest ugjestmilde forholdene i det kjente universet. Paradoksalt nok, ingeniører er nå prøver å finne ut hvordan å utforme dem slik at de ikke smelter—planlagt foreldelse på 200 km over Jorden.
Problemet med satellitt-design er at det er nesten for godt; disse utrolig stor, utrolig tunge enheter er designet for å overleve store g-krefter, ekstrem varme og ekstrem kulde. Det er holdt mange av dem opererer (eller i det minste bane) godt utover slutten av sine planlagte lifespans, i noen tilfeller for mer enn 50 år. Vanguard 1, den eldste satellitt i bane i dag, ble lansert helt tilbake i 1964.
Hva er problemet med super-tøff satellitter (og rakett deler, for den saks skyld)? For én ting, det er trangt der oppe. Gamle satellitter og forkastet deler utgjøre en stor trussel mot romfartøy som fortsatt er i drift (for ikke å nevne ISS). Hvis en satellitt-bane brytes og det reenters Jordens atmosfære, er det ikke alltid brenne helt opp—derfor er store deler av metall som faller tilbake til Jorden, noe som skjer med en viss regularitet.
En Delta 2 tredje fasen–en titan motor deksel–å komme tilbake igjen og landet i Saudi-Arabia i 2001. NASA. Nederst: En “trykksetting sfære” som en gang var en del av en rakett falt til Jorden i det Sørlige Afrika. NASA.
Hva er å være ferdig, selv om? Hvordan kan du designe en enhet for å tåle ekstreme forhold, deretter planlegge sin ødeleggelse av de samme betingelser? Veldig, veldig nøye, med mange, mange tester, som den Europeiske romorganisasjonen forklarte denne uken i en fascinerende innlegg.
Sponset
ESA samtaler med denne ideen om “Design for Ødeleggelse,” eller D4D, et prosjekt som er en del av den tre år gamle Ren Plass Initiativ. Prosjektet er en del av en ny idé i romfart design som søker å forlate en mindre innvirkning på den overfylte miljøet i baner rundt Jorden—en epoke som har paralleller her på Jorden i bevegelse mot biologisk nedbrytbar plast og andre lav-effekt materialer.
Øverst: Den planlagte oppløsningen av Jules Verne ATV. ESA. Nederst: Et drivstoff tank som falt til Jorden i Georgetown, Texas, i 1997. NASA.
Det første bestilling av virksomheten på D4D listen? Utvikle materialer som vil smelte på bestemte måter når de utsettes for den intense varmen av reentry. For eksempel, Tiago Soares, et system engineer på prosjektet, forklarte at kompositt carbon fiber paneler tendens til å smelte overraskende sakte på grunn av harpiksen brukes til å binde fibrene.
Det betyr å utvikle en harpiks som smelter på en annen måte, testing hver iterasjon ved hjelp av intens eksplosjoner av varme og luft som simulerer reentry. For eksempel, ESA forklarer hvordan den bruker en plasma vindtunnel-tester i Tyskland, som vist nedenfor, for å teste hvordan tre materialer som ofte brukes på satellitter (aluminium tillate, titanium legering, og rustfritt stål) smeltet i intens strøm av plasma:
ESA.
Men det vil ikke være nok. Som Soares sier i innlegget “selv redesignet deler ikke vil smelte dersom de ikke er utsatt for intens varme tidlig nok.” Så laget er å se på hvordan for å “åpne opp” kroppen av satellitter “så tidlig som mulig i løpet av reentry,” i stedet.
Tenk deg en satellitt-design som inkluderer en self-destruct modus; ved slutten av dens utnyttbare levetid, som det brytes mot sin flammende slutten, det kan demontere eller justere noen av de tusenvis av forskjellige deler og paneler slik at de er fullt eksponert for varme av reentry, som sikrer at de smelter helt.
Vi lever i Anthropocene, den geologiske epoken definert av menneskelig sivilisasjon å endre planeten fullstendig. På en måte, det samme er sant for verdensrommet rundt Jorden, tett med våre maskiner. Å finne ut en måte å redusere vår påvirkning er den primære utfordringen for fremtiden—og, som D4D viser, at ethos selv strekker til plass.
Ta kontakt med forfatteren på kelsey@Gizmodo.com.