Popüler Bilim Bir uzay aracının lumbozu aniden patlar mı?
Bir uzay aracının karşılaştığı ortamın bir uçağınkinden çok daha karmaşık olduğunu biliyoruz, öyleyse görünüşte sıradan bir uzay aracı lumbozu nasıl bu kadar güçlü olabilir?
Aslında, uzay aracı lombozları daha fazla zorlukla karşı karşıyadır ve bu zorluklar yalnızca uzay aracı lombozunun özel malzemesi nedeniyle değil, aynı zamanda uzay aracı lombozunun benzersiz yapısı nedeniyle de çözülmektedir.
Açık ve şeffaf uzay aracı lombozu
Çoğu uzay aracı lombozu üç katmanlı yapıdadır ve en dıştaki katman, termal koruma için iyi ısı direncine sahip yüksek silika veya kuvars camdan yapılmıştır; orta katman ve en iç katman, iyi termal stabilite ve yüksek mukavemete sahip güçlendirilmiş silikat camdan yapılmıştır. , Baskı ve kuvvet taşımak için kullanılır.
Üç katmanlı cam yapı şematik
Termal konveksiyonu önlemek ve daha büyük ölçüde termal koruma sağlamak için en dış katman ile orta katman arasında bir boşluk vardır. Aynı zamanda, orta tabaka ile en içteki cam tabakası arasına nitrojen doldurulur ve cam ile kabin gövdesi arasındaki bağlantı, orta tabakanın ve en iç tabakanın basıncını ve taşıma kapasitesini artırmak için kauçukla kapatılır.
Böylesine karmaşık bir yapıyı benimsemek mantıklı
Lütfen aşağıya bakın:
Her mola
Isıya dayanıklı cam, sızdırmazlık camından ayrılarak, tek katmanlı camın aynı anda yüksek sıcaklık dayanımı ve sızdırmazlık gerektirmesi zorluğunu ortadan kaldırır İki problem ayrı ayrı çözülür ve her biri kırılır;
Yavaş yavaş soğutun
İçteki iki cam tabakası uygun şekilde yalıtılmıştır ve orta sıcaklığa ve normal sıcaklığa yakındır, bu nedenle sızdırmazlığın sağlanması daha kolaydır;
Yedekli tasarım
Tek katmanlı camın içteki iki katmanının basınç taşıma kapasitesi, uzay aracı kabinindeki normal atmosfer basıncına göre tasarlanmıştır ve çift katmanlı cam kullanımı, fazladan basınç taşıma ve sızdırmazlık tasarımını sağlamaktır, yani çift katmanlı camın herhangi bir katmanı hasar gördüğünde, diğer katman Cam hala normal şekilde çalışabilir.
Kırılmaz olması için uzay aracının lumbozu sadece üç katmanlı bir cam yapı değildir! Örneğin, Uluslararası Uzay İstasyonundaki geniş açılı ışıklık, dışarıdan içeriye enkaz koruma katmanı, fazlalık basınç katmanı, ana basınç katmanı ve dahili koruma katmanı olmak üzere 4 adede kadar koruyucu cam katmanına sahiptir. En dıştaki kalıntı koruma katmanının yapısı nispeten bağımsızdır ve en dıştaki katman hasar görürse değiştirilebilir.
Uluslararası Uzay İstasyonunda geniş açılı tavan penceresi
Dikkatli malzeme seçimi ve benzersiz tasarımlarla oluşturulan uzay aracı lumbozlarının çok güvenilir olduğu görülebilir, ancak karmaşık uzay ortamında, uzay enkazları ve mikro göktaşları gibi "doğal düşmanları" da vardır.
Dünya'ya yakın uzaydaki uzay enkazının dağılımı
Uzay enkazının boyutu mikrometreden metreye kadar değişir ve yaygın olarak kullanılan insanlı uzay aracının yörünge bölgelerine dağıtılır. Mikro göktaşları, yıldızlararası uzayda yüksek hızlarda hareket eden katı nötr yüksüz parçacıklardır ve kütleleri genellikle 1 gramdan azdır.
Genellikle uzay aracı, uzay enkazı ve mikrometeörler, kendi yörüngelerinde yüksek hızlarda hareket ederler. Uzay aracı yanlışlıkla onunla çarpışırsa, uzay aracının lumbozuna zarar verebilir ve hatta tüm uzay aracının güvenli çalışmasını ciddi şekilde tehlikeye atabilir. Bu hiç abartı değil, iki yüksek hızlı araba aniden çarpıştı .. Durum çok kötü olmasına rağmen arabanın hızı uzaydaki nesnelerin hızına göre hiçbir şey değil.
120'den fazla ABD uzay mekiği uçuşu sırasında, 50 yörünge nesnesi çarpışması meydana geldi ve çarpışmalar nedeniyle 25 lombozun değiştirilmesi gerekiyordu. Uzay Mekiği Challenger'ın uçuşu sırasında, çift katmanlı lombozlardan biri küçük enkazla vuruldu ve küçük bir delikten delindi. Ek olarak, Temmuz 1981'de Sovyet Cosmos 1275 (COSMOS-1275) navigasyon uydusunun patlaması muhtemelen enkaz etkisinden kaynaklandı.
Uzay mekiği lumbozuna enkaz çarptı
Bu nedenle, her kaza ölümcül olabilir ve küçük parçalar gerçekten "yaralanamaz"! Kazaları ve yaralanmaları önlemek için, büyük havacılık güçleri de aktif olarak ilgili araştırmaları yürütmektedir. Çinli bilim adamları ilgili araştırmaları 1990'ların başlarında gerçekleştirdiler ve aşamalı olarak ilgili kurumlar ve gözlemevleri kurdular.
Uzay Çevre Tahmin Merkezi tarafından yayınlanan uzay enkazı tahmin haritası
Gelecekte, bir yandan uzay kalıntılarının ve mikrometeoroitlerin dağılımını, yörüngelerini ve hareketini izleyecek, araştıracak ve inceleyeceğiz, uzay kalıntılarını ve mikrometeoroitleri kataloglayacağız, ilgili veri tabanları kuracağız ve uzay aracına verdikleri zararı önleyeceğiz. . Öte yandan yeni malzemelerin ortaya çıkması ve sürekli teknolojik yeniliklerle uzay aracının daha sağlam hale geleceği düşünülüyor. Gelecek beklenebilir, bekleyip görelim!
Kaynak: Çin Havacılık ve Uzay Bilimleri Popüler Bilim Çin(Bu makale bir ağ alıntı veya yeniden basımdır, telif hakkı orijinal yazara veya yayın medyasına aittir. Çalışmanın telif hakkına dahilseniz, lütfen bizimle iletişime geçin.)
