211service.com
Jak największy na świecie pistolet pomógł rozwiązać zagadkę kosmiczną od dawna?
Duże fragmenty metalu mogą zniszczyć inne satelity lub statki kosmiczne na orbicie, budząc obawy przed niekontrolowaną reakcją łańcuchową, zwaną zespołem Kesslera Agnieszka Lopez
W upalny sierpniowy dzień, Rafael Carrasquilla i tuzin innych uczniów, w pozbawionym okien biurze w centrum handlowym w północno-środkowej Florydzie, nosili chirurgiczne rękawiczki i przeszukiwali stosy kurzu pęsetą. Polowali na maleńkie drzazgi włókna węglowego o długości zaledwie milimetrów, prawie niewidoczne gołym okiem. Na stole laboratoryjnym nie było wentylatorów, kichania ani nagłych ruchów.
Kiedy go znaleźli, rejestrowali jego wygląd w bazie danych, pakowali go do worków, oznaczali i umieszczali wśród dziesiątek tysięcy innych, starannie zorganizowanych w szeregi plastikowych pojemników.
Okna i drzwi są zasłonięte, aby wykluczyć naturalne światło, zachowując spójność zdjęć fragmentów | Centrum handlowe w Gainesville na Florydzie, w którym odbywa się próba scharakteryzowania DebriSat
Przez lata robotnicy polujący na takie fragmenty delikatnie odkładali każdy z nich na mikrowagę, odizolowaną od dudnienia przejeżdżających ciężarówek grubym granitowym blatem. Średnia waga wynosiła około 0,5 mikrograma — około jednej setnej wagi ludzkiej rzęsy. Te fragmenty są tak nieistotne, że nawet niewielkie zmiany temperatury mogą zafałszować wyniki, dlatego pracownicy nauczyli się czekać kilka minut po wejściu do pomieszczenia, zanim kontynuowali swoje zadanie, aby dać szansę na ustabilizowanie się klimatyzowanego klimatu. Są operatorzy, którzy wstrzymują oddech za pomocą mikrowagi, aby nie powodować złych odczytów, mówi Carrasquilla. W końcu przeszli od ważenia tych najmniejszych fragmentów, skatalogowali ich wystarczająco dużo, aby zrozumieć ich znaczenie. Teraz skrupulatnie liczą je wszystkie, ale ważą tylko te większe.
Carrasquilla prowadzi prace nad charakterystyką fragmentów dla Uniwersytetu Floryda, część eksperymentu prowadzonego przez NASA zwanego DebriSat, który rozpoczął się w 2011 roku . DebriSat został stworzony, aby odpowiedzieć na pytanie: Co się dzieje, gdy kawałek orbitalnego szczątku uderza w satelitę z prędkością tysięcy mil na godzinę? Jeśli taka kolizja ma miejsce na orbicie, nie da się śledzić powstałego chaosu. Jedynym sposobem, aby z pewnością odpowiedzieć na to pytanie, jest spowodowanie katastrofalnego uderzenia w laboratorium na Ziemi, gdzie warunki mogą być dokładnie kontrolowane, a wyniki skrupulatnie skatalogowane.
Szczątki orbitalne występują w wielu kształtach i rozmiarach, od fragmentów podobnych do tych, które analizowała grupa Carrasquilli, po pełnowymiarowe dopalacze rakietowe pozostawione w kosmosie. Na orbicie nawet miniaturowe fragmenty mogą uszkodzić satelity lub przebić się przez skafandry kosmiczne. Energia kinetyczna wzrasta wraz z kwadratem prędkości obiektu – a uderzenia na orbicie zwykle zdarzają się z prędkością ponad 20 000 mil na godzinę, więc nawet maleńkie igły z włókna węglowego mogą spowodować uszkodzenie. Największe ryzyko zakończenia misji dla operacyjnych statków kosmicznych pochodzi z małych, milimetrowych szczątków orbitalnych, a nie dużych, grubych obiektów, mówi Jer Chyi JC Liou, główny naukowiec NASA zajmujący się szczątkami orbitalnymi w Johnson Space Center w Teksasie.
Kiedy każdy fragment zostanie zważony, zmierzony, opisany i sfotografowany, jest pakowany i segregowany Agnes Lopez
Ale modele komputerowe Liou miały martwy punkt, jeśli chodzi o szczątki. Symulacje nie zgadzały się z dowodami przywiezionymi z orbity przez wahadłowiec, ani z tym, co NASA widziała w prawdziwych kolizjach.
W styczniu 2007 roku Chiny celowo zniszczyły jednego ze swoich własnych satelitów meteorologicznych Fengyun przy użyciu rakiety antysatelitarnej. Następnie, w lutym 2009 roku, nieczynny rosyjski satelita wojskowy Kosmos przypadkowo zderzył się z satelitą komunikacyjnym Iridium wysoko nad Syberią. Te dwa zdarzenia stworzyły ogromne fragmenty chmur, które zmusiły satelity i Międzynarodową Stację Kosmiczną do wykonywania manewrów unikania kolizji.
Fragmenty z Kosmosu zgadzały się z naszymi przewidywaniami, ale Iridium i Chińczycy [rozstania wyglądały] znacznie inaczej niż nasze modele, mówi Liou. Liczba fragmentów była dużo większa niż przewidywaliśmy.
Niektóre fragmenty szczątków satelitarnych wydobyte przez zespół z University of Florida Agnes Lopez
Jeśli oprogramowanie NASA nie doceniało konsekwencji rozpadu orbity i kolizji, może to narazić statek kosmiczny agencji – i wszystkich astronautów na pokład – na prawdziwe niebezpieczeństwo.
NASA ustanowiła program DebriSat, aby dotrzeć do sedna tej rozbieżności, i poprosiła Normana Fitz-Coya, szefa Grupy Badawczej ds. Systemów Kosmicznych Uniwersytetu Florydy, o zaprojektowanie makiety satelity, zwanego również DebriSat. 15 kwietnia 2014 roku strzelił do niego z największej broni na świecie. Strzelnica G, jak nazywa się broń, jest zakopana w tunelu pod lasem w bazie sił powietrznych Arnold w stanie Tennessee. Został zbudowany w 1963 roku i był wystrzeliwany tysiące razy w testach broni. Jego lufa została przedłużona do 192 stóp (58,5 metra) w 2004 roku.
Beczka przypomina nieszkodliwą fajkę: wygląda mniej imponująco niż jest. Pistolet ma dwa stopnie. W pierwszym etapie wykorzystuje się kilkaset funtów konwencjonalnego prochu. Po elektronicznym zapłonie proch eksploduje i przyspiesza tłok w dół rury. Przód tłoka tworzy uszczelnienie ze ściankami rury: rozpędzając się do prawie 2000 mph, spręża przed sobą gazowy wodór.
W końcu wysoko sprężony gaz rozrywa tarczę ustalającą (zgodnie z projektem). To uwalnia zgromadzoną energię gazu, aby wystrzelić pocisk w cel z prędkością ponad 15 000 mil na godzinę. Pocisk w teście DebriSat był specjalnie zaprojektowanym pustym aluminiowym cylindrem nakrytym nylonem, wielkości puszki po napoju gazowanym. Kiedy uderzył w satelitę, zderzenie stworzyło szybko rozkwitającą kulę ognia, która rzuciła chmurę drobnych fragmentów na otaczające bloki pianki, gdzie zostały delikatnie schwytane. Fitz-Coy pamięta uczucie odległej sterowni, w której był wstrząśnięty w momencie uderzenia.
Bloki pianki zostały następnie starannie zapakowane i wysłane do centrum handlowego w Gainesville, gdzie zespół Fitz-Coya założył sklep. Ich zadaniem było wydobycie z bloków każdego fragmentu satelity większego niż dwa milimetry. Fitz-Coy spodziewał się zebrać i przeanalizować około 85 000 kawałków metalu, plastiku i szkła i zdać raport w ciągu roku.
Pięć lat i 195 000 ekstrakcji później, szacunkowo 100 000 fragmentów wciąż pozostaje do zebrania. Niektóre fragmenty są małe, a inne duże, ale sama liczba sugeruje, że każda kolizja, eksplozja i rozerwanie na orbicie tworzy znacznie więcej szczątków, niż ktokolwiek wcześniej przypuszczał.
Przed DebriSat NASA uważała, że na orbicie Ziemi znajdowało się ponad 100 milionów szczątków w skali milimetrów, wszystkie praktycznie niewykrywalne, ale każdy z nich mógł zniszczyć satelitę lub przebić skafander kosmiczny. Wyniki DebriSat, wraz z innymi badaniami NASA, sugerują, że te szacunki drastycznie zaniżają najmniejsze fragmenty w kosmosie – i ogromne ryzyko, jakie stanowią.
W miarę jak ludzkość przygotowuje się do wystrzelenia tysięcy kolejnych satelitów i dziesiątek nowych misji załogowych w nadchodzących latach, musimy zmierzyć się z faktem, że mikroodpady, których tam nie widzimy, są prawdopodobnie nawet bardziej niebezpieczne niż śmieci kosmiczne, które możemy.
W 1978 roku naukowcy NASA, Donald Kessler i Burton Cour-Palais, opublikowali artykuł ostrzegający, że kaskada zderzeń satelitów może stworzyć sztuczny pas gruzu wokół Ziemi, który utrudniłby przyszłe starty, zjawisko, które zaczęto nazywać Syndromem Kesslera.
NASA szacuje, że od 1961 roku na orbicie miało miejsce ponad 250 znaczących zdarzeń powodujących szczątki, głównie w wyniku wybuchowego rozpadu statków kosmicznych i ciał rakietowych. Gruz z kolizji Iridium-Kosmos i chińskie testy antysatelitarne ponad dekadę temu wciąż stanowią około jednej trzeciej wszystkich obiektów skatalogowanych na orbicie.
Ale dlaczego modele NASA poprawnie podały liczbę fragmentów Kosmosu, a inne tak źle?
Jedną z oczywistych różnic było to, że rosyjski Kosmos był znacznie starszy niż inne statki kosmiczne. Liou podejrzewał, że satelity Iridium i chiński Fengyun wytworzyły nadspodziewanie dużą liczbę fragmentów, ponieważ wykorzystały kompozyty z włókna węglowego i wielowarstwową izolację termiczną. Fragmenty tych lekkich nowoczesnych materiałów mogą ulatniać się do atmosfery szybciej niż metale (fragmenty o porównywalnej wielkości mają mniejszą bezwładność, a co za tym idzie są bardziej podatne na opór atmosferyczny), ale okazało się, że jest ich o wiele, wiele więcej.
Obecny model NASA został oparty na teście z 1992 roku, w którym satelita Transit z lat 60. XX wieku został wystrzelony przez tę samą gigantyczną broń w Tennessee. Ale Transit był stary, podobnie jak Kosmos, z większą ilością metalu i mniej plastiku niż dzisiejsze satelity. Wersja z 1992 roku była też słabsza niż wersja z 2014 roku, a analizę powstałych fragmentów przeprowadzono w przypadkowy sposób. Chociaż inne testy hiperszybkości zostały przeprowadzone wcześniej i później, test Transit był jedynym przypadkiem, w którym gotowy do lotu satelita został wysadzony w powietrze na Ziemi. Dzisiejsze najlepsze modele kolizji orbitalnych nadal w dużej mierze opierają się na starzejących się, niekompletnych danych.
Ryzyko związane z poleganiem na niedokładnych modelach stało się jasne w 2014 r., kiedy Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna (NOAA) kończyła prace nad swoim najnowszym satelitą meteorologicznym. Joint Polar Satellite System, czyli JPSS-1, jest jednym z pierwszych satelitów w 40-letnim wysiłku zbierającym ryzy danych o chmurach, temperaturach powierzchni, gazach atmosferycznych i pożarach za 19 miliardów dolarów w celu poprawy aktualności i dokładności prognoz. przed ciężkimi zdarzeniami pogodowymi. Mógłby również śledzić erupcje wulkanów, wykrywać pożary lasów i dostrzegać wczesne oznaki suszy.
NOAA oczywiście chciała mieć pewność, że JPSS-1, sam w sobie kosztujący około 2 miliardy dolarów, przetrwa cały swój siedmioletni okres eksploatacji. Jak to zwykle bywa w przypadku dużych, drogich satelitów, jego konstruktorzy przeprowadzili ocenę ryzyka przy użyciu modeli komputerowych z trzech oddzielnych agencji — NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej i niezależnej organizacji badawczej. Wszyscy mniej więcej zgadzali się z zagrożeniem, jakie stwarzają mikrometeoroidy i szczątki orbitalne większe niż trzy milimetry.
Ale wtedy zespół Liou opublikował nową wersję modelu inżynieryjnego NASA dla szczątków orbitalnych. Naukowcy z NOAA ponownie sprawdzili liczby, spodziewając się tylko niewielkich zmian, i otrzymali przykrą niespodziankę. Najnowsze oprogramowanie było znacznie bardziej pesymistyczne niż poprzednie modele, przewidując, że JPSS-1 może doznać do 160 razy więcej uszkodzeń od fragmentów o milimetrowym lub mniejszym rozmiarze. Podczas gdy poprzednia wersja dawała czołgowi miotającemu JPSS-1 1% szans na uderzenie kończące misję, teraz istniało niedopuszczalne 26% ryzyko katastrofy.
Ryzyko wzrosło, ponieważ nowe oprogramowanie zawierało teraz dane z jedynego instrumentu NASA, który faktycznie, choć mimowolnie, pobrał próbki mikrometeoroidów i szczątków orbitalnych na niskiej orbicie okołoziemskiej. Prom kosmiczny przemierzał rękawicę orbitalnych śmieci przez prawie 30 lat, zbierając wszelkiego rodzaju wióry, wyboje i małe dziury z uderzeń hiperprędkości w czasie lotu. Od 1992 roku do wycofania promu w 2011 roku, jego okna i grzejniki były szczegółowo badane pod kątem uszkodzeń spowodowanych przez szczątki orbitalne. Wielką niespodzianką było to, że naukowcy znaleźli ponad 2600 kraterów uderzeniowych tylko na tych powierzchniach, co odpowiada ponad 10 razy większym fragmentom milimetrowym niż oczekiwano.
Dane o zderzeniach in situ z wahadłowców są nadal najlepszymi, jakie ma NASA. (Samolot kosmiczny US Air Force X37B bez załogi prawdopodobnie zebrał podobne dane podczas swoich tajnych wieloletnich misji, które pozostają tajne.) Ale źródło małych szczątków było tajemnicą. Coś wytwarzało ogromne jego ilości na niskiej orbicie okołoziemskiej i nikt nie wiedział, co to jest i jak się dzieje.
Test DebriSat NASA, który obiecał ujawnić niektóre tajemnice związane z rozstaniami i kolizjami, stał się nagle jeszcze ważniejszy. Ale najpierw Fitz-Coy musiałby zaprojektować i zbudować satelitę tak realistycznego jak JPSS-1, za niewielką część budżetu NOAA.
W zasadzie przeszliśmy przez ten sam proces, który wykonałby, budując prawdziwego satelitę, mówi. Cały sprzęt, okablowanie, elektronikę i optykę mieliśmy na pokładzie — wszystko oprócz oprogramowania.
Niektóre z tańszych podzespołów, takie jak bezwładnościowa jednostka pomiarowa i koło reakcyjne, zostały przekazane przez producentów. W przypadku droższego sprzętu, takiego jak precyzyjne śledzenie gwiazd, zespół Fitz-Coy pożyczył próbkę i zbudował możliwie najwierniejszą kopię. Nic nie było potrzebne do pracy; po prostu musiał mieć odpowiednie materiały we właściwych miejscach.
Fitz-Coy wiedział, że przy ograniczonym budżecie NASA na drogie testy gruzu DebriSat może być ostatnim eksperymentem rozpadu na kolejne 20 lub 30 lat. Próbował więc przewidzieć, w jaki sposób satelity zostaną zbudowane w przyszłości. Na przykład bateria, którą wybraliśmy, była litowo-polimerowa, a nie typowa niklowo-kadmowa, mówi. Satelita posiadałby również wielowarstwową izolację, rozkładane panele słoneczne i elementy konstrukcyjne z włókna węglowego, które można znaleźć na praktycznie wszystkich nowych satelitach większych niż satelity typu cubesat.
NASA wróciła do Range G w celu przeprowadzenia eksperymentu, pokrywając prawie każdy centymetr kwadratowy komory wybuchowej warstwami paneli piankowych oznaczonych kolorami, których gęstość zwiększała się w celu wychwytywania coraz bardziej energetycznych fragmentów. Zdjęcia z eksperymentu przed i po pokazują, że naddźwiękowy wybuch przekształcił schludną komorę testową w Arnold w chaotyczny bałagan połamanej pianki i wiszących kabli. Satelita Fitz-Coya po prostu zniknął.
Kiedy pierwsze panele piankowe dotarły do Gainesville, niektóre były w dużej mierze nienaruszone, podczas gdy inne rozpadły się na kawałki. Zostały prześwietlone, a powstałe obrazy zostały połączone obliczeniowo, przepuszczone przez algorytm wykrywania obiektów i wyświetlone z powrotem na fizycznym panelu. Uczniowie wkładali szpilki do pianki tam, gdzie projekcja wskazywała, że czają się fragmenty. Promienie rentgenowskie mogły zidentyfikować fragmenty, ale niewiele więcej na ich temat.
Każdy panel piankowy zwęglony w wyniku eksplozji DebriSat posiada unikalny kod opisujący, skąd w komorze wybuchowej pochodzi. Agnieszka Lopez
Potem wyszła pęseta. To dokładnie to samo ręczne zadanie, które archeolog wykonuje podczas wykopalisk, mówi Fitz-Coy. Wchodzą i ostrożnie kopią wokół rzeczy, aby nie uszkodzić artefaktu.
Z poczerniałego, kruchego materiału powoli wyłaniały się maleńkie kształty. Większość z nich była maleńkimi igłami z włókna węglowego lub zwykłymi płatkami metalu. Sporadycznie pojawiała się rozpoznawalna śruba lub fragment płytki drukowanej. Niezależnie od tego, jaką formę przybrali, pracownik zapisał współrzędne piankowego panelu fragmentu na plastikowej torebce i ostrożnie go włożył.
Kolejnym krokiem było scharakteryzowanie fragmentu. Za pomocą mikroskopu uczniowie dopasowali go do jednego z 15 znanych materiałów, sześciu kształtów i 13 kolorów (elementy zostały anodowane w różnych odcieniach, aby zawęzić pochodzenie każdego fragmentu).
Następnie kawałki zostały zważone i sfotografowane. Podczas gdy płaskie fragmenty uzyskały normalne zdjęcie cyfrowe, większe fragmenty zostały umieszczone w urządzeniu do obrazowania 3D, które wykorzystuje sześć kompaktowych aparatów fotograficznych, gramofon z zielonym ekranem i dedykowany komputer.
Materiał, kształt i gęstość to ważne informacje, które pozwalają lepiej zrozumieć skutki uderzenia orbitalnych szczątków każdego statku kosmicznego, mówi Liou. Wyobraź sobie mały kawałek gruzu uderzający w zbiornik paliwa twojej rakiety z prędkością 10 kilometrów na sekundę [ponad 22 000 mil na godzinę]. Będziesz chciał poznać jego masę i czy jest to stal nierdzewna, czy kawałek plastiku.
Zebranie wszystkich tych informacji wymaga czasu: około trzech minut na wizualne sprawdzenie fragmentu, czterech na jego zważenie, pięciu na zrobienie zdjęcia 2D i do pół godziny na zrobienie, przetworzenie i przesłanie każdego obrazu 3D. Wreszcie dane dla każdego fragmentu muszą być ręcznie zweryfikowane pod kątem dokładności, co zajmuje średnio kolejne 15 minut. Fitz-Coy podkreśla, że DebriSat to w równym stopniu projekt wykorzystujący duże zbiory danych, co inżynieryjny — serwery projektu przechowują obecnie ponad 40 terabajtów danych.
Każda płyta piankowa zostanie prześwietlona w celu zlokalizowania fragmentów znajdujących się w środku. Zespół DebriSat szacuje, że do zebrania pozostało ponad 100 000 fragmentów. Agnieszka Lopez
Do niedawna studenci University of Florida oceniali każdy fragment podczas jego odzyskiwania. Obejmowało to głównie pomiary maleńkich fragmentów włókna węglowego, które stanowią prawie dwie trzecie wszystkich 67 000 przetworzonych do tej pory fragmentów.
W końcu, gdy wielkość zadania stała się oczywista, priorytety projektu uległy zmianie. Pierwotnie NASA poprosiła o opis każdego fragmentu większego niż dwa milimetry. Ale tego lata zespół DebriSat postanowił skupić się na fragmentach o wielkości 10 centymetrów lub większych. Mniejsze fragmenty byłyby liczone, ale nie analizowane. Statystycznie mamy wszystko, czego potrzebujemy na igłach z włókna węglowego, mówi Fitz-Coy.
Umożliwi to jego zespołowi osiągnięcie celu, jakim jest szybsze scharakteryzowanie 90% masy docelowego satelity, a tym samym przyspieszenie opracowania nowego modelu rozpadu satelity w NASA. Koncentracja na tak ciężkich kawałkach metalu wydaje się mieć sens. Są to fragmenty większe niż aluminiowa kula DebriSata — wystarczająco duże, aby zagrozić załogowemu statkowi kosmicznemu, wystarczająco duże, aby wywołać mówienie o zespole Kesslera i wystarczająco duże, aby operatorzy satelitarni mogli wykryć, śledzić i unikać. Ale sama liczba mniejszych fragmentów pozostaje problemem sama w sobie.
Amerykańska Sieć Nadzoru Kosmicznego, obsługiwana przez Pentagon, wykorzystuje radar do śledzenia wszystkiego, co przekracza 10 centymetrów wokół Ziemi, aż do odległości geostacjonarnych — jednej dziesiątej drogi do Księżyca. To znacznie więcej niż orbity, na których znajduje się większość satelitów. Radary Haystack i Millstone Hill MIT w Massachusetts mogą wykryć fragmenty większe niż pięć milimetrów na tych niskich orbitach Ziemi, a radar Goldstone NASA w Kalifornii jest w stanie wykryć wszystko większe niż trzy milimetry. Haystack i Goldstone dają jedynie wgląd w to, ile mniejszych fragmentów się tam znajduje – ale nie mogą śledzić swoich orbit. A w przypadku gruzu o wielkości poniżej trzech milimetrów metody zdalnego wykrywania po prostu nie istnieją.
NASA nadal nie wie na pewno, skąd pochodzą wszystkie mikroodpady, które zasypały prom. W raporcie bezpieczeństwa inżynieryjnego z 2015 r. Agencja wykluczyła kolizje i rozpady orbity jako źródło, chociaż miało to miejsce przed nowymi danymi z testu DebriSat. W tym raporcie agencja doszła do wniosku, że każdy statek kosmiczny na orbicie musi podlegać stałej erozji spowodowanej przez milimetrowe szczątki i meteoroidy, które nieustannie uderzają w satelity i odłupują bardziej podobnie małe fragmenty. Wygląda na to, że Syndrom Kesslera towarzyszy nam od dziesięcioleci – tylko na zbyt małą skalę, by to dostrzec.
Dzięki megakonstelacjom satelitów takich jak SpaceX, Amazon i OneWeb, ludzkość ma zwiększyć liczbę satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej 25-krotnie w ciągu najbliższych kilku lat. Dzięki nowym radarom, dobrej koordynacji i odrobinie szczęścia jutrzejsze satelity mogą być w stanie uniknąć największych kawałków szczątków. Ale ilość szczątków, których nie da się wyśledzić, będzie tylko rosła. Pozostaje tylko pytanie, czy stanie się to nagle, co nastąpi, jeśli będzie więcej kolizji, takich jak katastrofy z 2007 i 2009 roku, czy też stopniowo, gdy istniejące szczątki będą odrzucać fragmenty rosnącej liczby satelitów.
Satelity i statki kosmiczne będą musiały przelecieć przez tę orbitalną mgłę. Rozwiązanie NOAA dla JPSS-1 polegało na wzmocnieniu osłony wokół zbiornika paliwa i po prostu nadziei, że jego delikatny ładunek naukowy będzie miał szczęście podczas wieloletniej misji satelity. Nie zawsze jest to możliwe, mówi Hugh Lewis, ekspert ds. śmieci kosmicznych z Uniwersytetu Southampton w Wielkiej Brytanii. Lewis jest częścią multidyscyplinarnego projektu europejskiego, który próbuje opracować nowe techniki łagodzenia skutków, takie jak lekkie ekrany drukowane w 3D, zaprojektowane specjalnie w celu ochrony przed mikroodpadami. „Ekranowanie ma tendencję do zwiększania masy i objętości”, mówi. Możesz także umieścić wrażliwe lub ważne komponenty głębiej w statku kosmicznym i chronić je mniej ważnymi. Ale zmiana konfiguracji statku kosmicznego niekoniecznie jest tanią lub łatwą opcją.
Do tej pory wydobyto ponad 195 000 fragmentów, od maleńkich igieł z włókna węglowego po rozpoznawalne elementy elektroniczne Agnes Lopez
Agencje kosmiczne i operatorzy satelitów również potrzebują lepszych modeli komputerowych do określania warunków i kolizji na orbicie. JC Liou mówi, że dane DebriSat nie zaczną ulepszać modelu rozpadu NASA przez kolejne trzy lata. Moriba Jah, adiunkt inżynierii kosmicznej na University of Texas w Austin, mówi, że eksperymenty takie jak DebriSat są zarówno niezbędne, jak i naiwne: nie ma nic lepszego niż prawdziwe dane, które otrzymujesz z wysadzenia czegoś w powietrze, [ale] nigdy nie będziesz w stanie wysadzić na tyle, aby uzyskać bardzo dobre statystyczne zrozumienie tego, jak te rzeczy się rozpadają.
Tymczasem pomiary DebriSat powoli pracują, zapewniając pracę kolejnej grupie uczniów. Moglibyśmy pracować jeszcze przez pięć lub dziesięć lat, mówi Rafael Carrasquilla. Fitz-Coy mówi, że obecny termin DebriSat to 2022, chociaż nie ma nawet tak daleko idącego finansowania.
Liczyli sztuki od zawsze, ale musimy mieć te dane wczoraj, mówi Jah. Wraz z pojawianiem się wczesnych danych z Gainesville, niektóre badania naukowe są już w toku. Joshua Miller, inżynier lotnictwa z University of Texas w El Paso, opublikował krótki artykuł w czasopiśmie NASA w grudniu 2018 r., w którym przyglądał się płatkom i igłom włókien węglowych odkrytym przez DebriSat. Odkrył, że szczątki włókien węglowych o nieregularnym kształcie mogą łatwiej przenikać przez osłonę podobną do tej używanej przez Międzynarodową Stację Kosmiczną, niż zakładano to we wcześniejszych modelach, które uwzględniały jedynie cząstki sferyczne.
Uczniowie wyciągają fragmenty z płyt piankowych za pomocą pęsety. Agnieszka Lopez
DebriSat, który nigdy nie płaci za gotówkę, stoi teraz w obliczu niepewnej przyszłości ze względu na starzejącą się technologię. Jego pierwotna maszyna rentgenowska zepsuła się dwa lata temu i od tego czasu na Florydzie nie prześwietlono żadnych paneli piankowych. Fitz-Coy ma nadzieję, że urządzenie, które przeszło skanowanie bagażu na lotniskach, przywróci ten proces na właściwe tory. Dowiemy go tutaj i zobaczymy, czy zadziała, mówi. Może lub nie. Skrzyżowane palce.
Tak czy inaczej, projekt DebriSat okazał się już zbyt ważny, aby go anulować. Po awarii aparatu rentgenowskiego zespół Carrasquilli w pewnym momencie nawet delikatnie odciął całe panele piankowe, nie wiedząc, co jest w środku. Potrzebujemy danych i chcemy je ujawnić tak szybko, jak to możliwe, mówi Fitz-Coy. Ale wszystko tutaj jest czasochłonne. Mimo naszych najlepszych starań, taki jest właśnie charakter zadania.