Bagaimana satelit mencair di atmosfer bumi



Eksperimen dilakukan di European Space Agency (ESA), di mana bagian dari satelit ruang angkasa dicairkan dalam terowongan angin plasma.

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mensimulasikan proses pembakaran dari salah satu elemen satelit yang paling tahan lama di atmosfer, untuk lebih meminimalkan risiko puing-puing yang jatuh ke permukaan bumi dengan kerusakan dengan menganalisis data.

Memang, secara teori, semua peralatan dan bagian dari satelit dekat-Bumi dikembangkan dengan mempertimbangkan fakta bahwa ketika masa manfaatnya mendekati akhir, mereka harus terbakar hampir sepenuhnya di atmosfer Bumi.

Namun, dalam praktiknya, beberapa bagian bahkan dari pesawat ruang angkasa kecil masih mencapai permukaan Bumi, dan beberapa di antaranya mungkin cukup besar untuk menyebabkan kerusakan serius pada bangunan atau bahkan orang.

Dalam percobaan mereka, insinyur ESA menggunakan:

  • situs uji Pusat Aerospace Jerman di Cologne untuk menciptakan kondisi yang mirip dengan proses peleburan puing-puing ruang selama perendaman di atmosfer;
  • terowongan angin plasma untuk mensimulasikan kondisi masuk ke atmosfer dan proses peleburan elemen satelit yang paling tahan lama;
  • batang dari sistem orientasi magnetik (berukuran 4 x 10 sentimeter) yang terbuat dari bahan komposit polimer yang diperkuat dengan serat karbon eksternal, dengan gulungan tembaga dan inti kobalt internal.

Keadaan batang sistem orientasi magnetik sebelum mencair:



Sisa-sisa batang sistem orientasi magnetik setelah dipanaskan hingga beberapa ribu derajat Celcius:



Dengan demikian, proses peleburan elemen satelit yang paling tahan lama berakhir dengan penyebaran lengkapnya, namun, beberapa bagian batang tidak meleleh seperti yang direncanakan, yang bisa disebabkan oleh produksi bagian batang yang tidak tepat atau perhitungan matematis yang salah tentang penghancuran elemen satelit di atmosfer.



Ternyata selain batang magnet, bagian lain dari satelit tidak dapat terbakar di atmosfer Bumi dan terbang ke permukaannya: tank, instrumen optik, roda gaya giroskop dan mekanisme penggerak.

"Tamu" paling sering di permukaan bumi setelah peluncuran kendaraan peluncuran dan jatuhnya pesawat ruang angkasa adalah bagian dari tangki bahan bakar.

Sebagai contoh, sebuah kasus pada tahun 1997 dikutip dalam ESA di mana hanya 50 meter dari sebuah bangunan apartemen di sebuah pertanian Texas, sebuah tangki bahan bakar tahap-roket yang tidak terbakar di atmosfer jatuh, beratnya sekitar 250 kg.



Saat ini, menurut aturan untuk pembuangan puing-puing ruang angkasa tersebut, peluang berada di permukaan Bumi pada elemen apa pun dari satelit yang dihabiskan yang dapat menyebabkan cedera pada seseorang adalah 1 banding 10.000.

Sebagai bagian dari proyek global yang disebut CleanSat, European Space Agency sedang mengembangkan teknologi dan metode baru untuk produksi komponen pesawat ruang angkasa yang akan memastikan pengembangan dan produksi satelit orbit rendah di masa depan sesuai dengan konsep D4D (desain untuk kematian) - dirancang dengan kehancuran total dalam pikiran.





Dengan demikian, ribuan ton muatan diluncurkan ke luar angkasa, ribuan satelit di orbit Bumi, puluhan ribu elemen pesawat ruang angkasa (puing-puing luar angkasa) - ini adalah jejak signifikan yang ditinggalkan umat manusia di luar angkasa.



Tetapi ribuan peluncuran lagi direncanakan, dan puing-puing ruang dianggap sebagai risiko utama untuk misi ruang angkasa baru tersebut.



Ternyata benda kecil di ruang angkasa yang hanya berukuran sekitar 1 cm bertabrakan dengan pesawat ruang angkasa yang baru diluncurkan dapat melepaskan energi yang setara dengan ledakan granat militer.



Yang dapat menyebabkan kerusakan serius pada pesawat ruang angkasa baru atau bahkan kehancurannya.









Source: https://habr.com/ru/post/id456888/


All Articles