Ako ochrániť vesmírnu raketu pred atmosférou? Vedci našli možné riešenie v prírode
Prechod z vesmíru do našej atmosféry vystaví pristávací modul obrovským teplotám,
Keď sa vesmírny modul vracia na Zem, v určitom bode narazí na atmosféru našej planéty. Ide o náročnú časť pristávania, pretože trenie medzi zemskou atmosférou a modulom vytvorí obrovské množstvo tepla, ktoré sa môže vyšplhať až do niekoľkých tisíc °C, hovorí YouTube kanál SciShow Space.
Inžinieri chránia pristávací modul tepelným štítom, ktorý ochráni zvyšok modulu pred zhorením v atmosfére. Lenže vytvorenie dobrého tepelného štítu nie je jednoduchá úloha. Štít musí ochrániť pristávací modul pred obrovským teplom, no zároveň nemôže byť príliš ťažký na to, aby celý modul priveľmi nezavážil. Vedci preto neustále pátrajú po nových materiáloch, ktoré by boli silnejšie, odolnejšie voči teplu a ľahšie. Inšpirácia pre nový materiál novej generácie však prichádza z tade, z kade by ste ju možno nečakali, od malého morského živočícha – Sépie.
Nová generácia ochrany
Každá nová generácia tepelných štítov sa snaží vyriešiť problémy tej predchádzajúcej. Prvé tepelné štíty, ktoré používali misie Apollo, boli navrhnuté tak, aby sa v atmosfére vyparili. Tým pádom odvádzali teplo preč od pristávacieho modulu. Problémom bolo, že tieto štíty boli drahé a veľmi ťažké. Vážili okolo tisíc kilogramov. Ďalším problémom bolo, že išlo o jednorazové tepelné štíty, pretože zhoreli v atmosfére.
Následne sa používali keramické pláty, ktoré dokázali vydržať teploty a mohli byť použité opakovane. Tieto pláty však mali iné, špecifické problémy. Každý plát sa priliepal na exteriér modulu zvlášť. Mohli to byť tisíce plátov, ktoré boli náchylné na poškodenie a zároveň mohol každý z nich odpadnúť.
Vedci neustále hľadajú nové materiály a sépia by im v tomto smere mohla pomôcť. Sú to živočíchy, ktoré majú mäkké telo a žiadne kosti. V ich tele sa však nachádza štruktúra, podobná ulite. Tá je vytvorená z aragonitu. Aragonit je výnimočný v tom, že sa vnútri nachádzajú vrecúška vzduchu, prevažne dusíka. Sépie môžu do tejto štruktúry vpustiť vodu, čím kontrolujú vztlak. Vedci dlho študovali, prečo je táto štruktúra na jednu stranu veľmi pevná a na druhú stranu pórovitá.
Neprehliadnite
V roku 2020 vedci odhalili štruktúru, ktorá je tvorená oddelenými komorami, poschodiami a stropmi. Ukázalo sa, že steny komôr sú vlnité, čo ich robí pevnejšími. Aragonitová štruktúra sépií je ľahká, pevná a odolná voči poškodeniu, čo sú ideálne vlastnosti pre tepelný štít pristávacieho modulu. Vedci aj naďalej pokračujú vo výskume a analýze.
Študovaním zvierat môžeme prísť na nové spôsoby, ako vyrobiť tepelné štíty pre vesmírne rakety. Príkladom môže byť keramická pena. Je to nový materiál, ktorý dokáže zniesť vysoké teploty a je chemicky stabilný. Problém je, že je veľmi krehký. Ak by sa však vedcom podarilo vytvoriť pomocou keramickej peny konštrukciu, ktorá bude mať vlnitý tvar aragonitovej „ulity“ mohli by získať ideálny materiál pre tepelný štít.
Komentáre