Nov 18, 2024Læg en besked

Inventar af flere avancerede materialer egnet til rummiljøet

Kommerciel rumfart blomstrer og vil blive en vigtig del af menneskehedens fremtid. Den nuværende bedste praksis for nye materialer, der anvendes på dette område, afspejles i den internationale rumstation (ISS) og satellitter, der betjener Jorden og påbegynder udforskningsrejser ind i solsystemet. Nogle materialer er mere tilpassede til vakuummiljøer end andre.

1

ALUMINIUM
Den måske mest nyttige egenskab ved aluminium er, at den er både robust og meget let. Aluminium i sig selv er ikke holdbart nok til brug i rummet, men det er det mest almindelige additiv, der bruges til fremstilling af legeringer til rummet. Tilføjelse af aluminium skyldes, at det kan reducere vægten af ​​det færdige produkt uden at ofre for meget styrke. For eksempel bruger astronauter aluminiumslameller på den internationale rumstation for at beskytte stationen mod flyvende rumaffald.

 

Titanium og titanlegeringer
Titanium er et letvægtsmetal, der bruges i jetfly og kan bruges alene eller laves til rumlegeringsmaterialer. Titanium bruges i vid udstrækning i den eksisterende ruminfrastruktur på den internationale rumstation og satellitter. En ætset ren titaniumplade fra Rosetta-projektet er nu installeret uden for den internationale rumstation, der indeholder optegnelser over Jordens sprog. Titanium kan modstå ekstreme miljøer i rummet, herunder temperaturudsving, kosmisk og solstråling.

 

Carbon carbon kompositmaterialer
Dette materiale, også kendt som RCC, er afgørende i det amerikanske rumfærgeprogram. Det dækker et vigtigt område på overfladen af ​​rumfærgens vinger og modstår ekstrem varme ved genindtræden i atmosfæren. Arbejdsprincippet er som en kompleks bilradiator, der frigiver varme. Den placeres hvor som helst, hvor ekstrem varme kan påvirke rumfartøjets drift og overføre varme væk fra mere følsomme områder af rumfartøjet. RCC er let, men også meget skrøbelig. Under opsendelsen af ​​rumfærgen Columbia forårsagede et stykke polyurethanskumisoleringsmateriale, der faldt af den eksterne brændstoftank, delvis skade på isoleringsmaterialet, hvilket resulterede i en katastrofal begivenhed, der dræbte syv besætningsmedlemmer. X-37 militærrumfærgen og Dreamchaser brugte en mere avanceret version af RCC kaldet TUFROC (forkortelse for Toughened Single Chip Fiber Reinforced Antioxidant Composite).

 

Kevlar
Kevlarfiber er et vigtigt rummateriale. Det bruges som bekendt til at designe slidstærkt tøj. Militæret og de retshåndhævende myndigheder bruger Kevlar-fiberveste til at beskytte soldater og politi mod kugleskader. Ligesom det kan blokere kugler, kan Kevlar-fibre i rummet beskytte satellitter, rumfartøjer og den internationale rumstation mod flydende affald og rumaffald i kredsløb om Jorden. Kevlar fiber er let og holdbar, i stand til at modstå ekstrem varme og kulde uden deformation.

 

Isoleret glas
Vinduerne på den internationale rumstation, Dragon-rumfartøjer og andre bemandede rumfartøjer er lavet af varmebestandigt glas. Almindelig glas vil gå i stykker i rummiljøet og kan ikke modstå påvirkningen af ​​opsendelse eller passage gennem atmosfæren. Egenskaberne ved varmebestandigt glas gør det muligt for det at modstå det konstant skiftende tryk fra rumfartøjer, der kommer ind og forlader rummet. Den kan modstå ekstremt varme og kolde temperaturer uden at revne eller gå i stykker.

 

Silica klud og aerogel
Til områder på rumfartøjer, der kræver mere fleksibilitet, bruges normalt siliciumdug. For eksempel bruger området omkring landingsstellet på den amerikanske rumfærge siliciumdug. Selvom det ikke er det mest holdbare materiale, kan det modstå rumfartens hårde prøve uden at gå i stykker. Aerogel er blevet brugt i rumfærgen i USA og bruges nu i NASAs Mars-sonder, herunder Curiosity og Perseverance. Den kemiske struktur af aerogel ligner den af ​​glas. Dens porer indeholder gas eller luft i stedet for væske. En enkelt pore er mindre end en ti tusindedel af diameteren af ​​et menneskehår, kun få nanometer. Den nanoporøse natur af silicium aerogel gør, at materialet har den laveste varmeledningsevne i kendte faste stoffer.

Send forespørgsel

whatsapp

Telefon

E-mail

Undersøgelse