En tidsforløbssekvens af selvreparation, der finder sted. Billedkredit: ESA Klik for større billede
At bygge rumfartøjer er et hårdt job. Det er præcisionsteknikker, der skal overleve i det luftløse rum, hvor temperaturerne kan svinge fra hundreder af grader Celsius til hundreder af grader under nul i øjeblikke. Når et rumfartøj er i kredsløb, har ingeniører stort set ingen chance for at reparere noget, der går i stykker. Men hvad nu hvis et rumfartøj kunne fikse sig selv?
Takket være en ny undersøgelse finansieret af ESAs program for generelle studier og udført af Institut for Luftrumsingeniør, University of Bristol, UK, har ingeniører taget et skridt hen imod den fantastiske mulighed. De hentede deres inspiration fra naturen.
”Når vi skærer os selv, behøver vi ikke at klæbe os sammen igen, i stedet har vi en selvhelbredende mekanisme. Vores blod hærder til at danne en beskyttende forsegling for ny hud, der dannes under ”, siger Dr. Christopher Semprimoschnig, en materialevidenskabsmand ved ESAs europæiske rumteknologiforskningscenter (ESTEC) i Holland, der overvågede undersøgelsen.
Han forestillede sig sådanne snit som analoge med 'slid', som rumfartøjet har lidt. Ekstreme temperaturer kan medføre, at der opstår små revner i overbygningen, hvilket også kan påvirke mikrometeroider - små støvkorn, der kører med bemærkelsesværdige hastigheder på flere kilometer i sekundet. I løbet af en missions levetid bygger revnerne op og svækker rumfartøjet, indtil en katastrofal fiasko bliver uundgåelig.
Udfordringen for Semprimoschnig var at gentage den menneskelige proces med at helbrede små revner, før de kan åbne sig for noget mere alvorligt. Han og teamet i Bristol gjorde det ved at udskifte et par procent af fibrene, der løber gennem et harpiksholdigt kompositmateriale, svarende til det, der blev brugt til at fremstille rumfartøjskomponenter, med hule fibre, der indeholder klæbematerialer. Ironisk nok, for at gøre materialet selvreparerbart, måtte hule fibre være lavet af et let brudbart stof: glas. ”Når der opstår skade, skal fibrene nemt bryde, ellers kan de ikke frigive væskerne for at fylde revnerne og udføre reparationen,” siger Semprimoschnig.
Hos mennesker reagerer luften kemisk med blodet og hærder det. I det luftløse rum, skal alternative mekaniske årer fyldes med flydende harpiks og en speciel hærder, der lækker ud og blandes, når fibrene knækkes. Begge skal være løbende nok til at fylde revner hurtigt og hærde, før det fordamper.
”Vi har taget det første skridt, men der skal mindst et årti tilbage, før denne teknologi finder vej ind på et rumfartøj,” siger Semprimoschnig, der mener, at der nu er behov for større test.
Løftet om selvhelbredende rumfartøjer åbner muligheden for missioner med længere varighed. Fordelene er to gange. For det første ville en fordobling af levetiden for et rumfartøj i kredsløb omkring Jorden omtrent halveret udgifterne til missionen. For det andet betyder fordobling af rumfartøjets levetid, at missionsplanlæggere kan overveje missioner til fjerntliggende destinationer i solsystemet, der i øjeblikket er for risikabelt.
Kort sagt, selvhelbredende rumfartøjer lover en ny æra med mere pålidelige rumfartøjer, hvilket betyder flere data for forskere og mere pålidelige telekommunikationsmuligheder for os alle.
Originalkilde: ESA Portal
