يحدث تسلسل زمني للاصلاح الذاتي. حقوق الصورة: ESA اضغط للتكبير
يعد بناء المركبات الفضائية مهمة صعبة. إنها قطع هندسية دقيقة يجب أن تبقى في بيئة الهواء الخالية من الهواء ، حيث يمكن أن تتأرجح درجات الحرارة من مئات الدرجات المئوية إلى مئات الدرجات تحت الصفر في لحظات. بمجرد دخول المركبة الفضائية إلى المدار ، لن يكون لدى المهندسين أي فرصة لإصلاح أي شيء يكسر. ولكن ماذا لو تمكنت المركبة الفضائية من إصلاح نفسها؟
بفضل دراسة جديدة ممولة من برنامج الدراسات العامة التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، والتي أجراها قسم هندسة الفضاء ، جامعة بريستول ، المملكة المتحدة ، اتخذ المهندسون خطوة نحو هذا الاحتمال المذهل. لقد استلهموا من الطبيعة.
"عندما نقطع أنفسنا ، لا يتعين علينا إعادة لصق أنفسنا معًا ، بدلاً من ذلك لدينا آلية للشفاء الذاتي. يقول الدكتور كريستوفر سيمبريموشنيغ ، عالم المواد في المركز الأوروبي لأبحاث تكنولوجيا الفضاء (ESTEC) في هولندا ، والذي أشرف على الدراسة: "إن دمنا يتصلب ليشكل ختمًا وقائيًا لبشرة جديدة تتشكل تحته".
كان يتخيل قطعًا يشبه "البلى والتلف" الذي تعاني منه المركبات الفضائية. يمكن أن تتسبب درجات الحرارة القصوى في فتح تشققات صغيرة في البنية الفوقية ، كما يمكن أن تتأثر بميكروماتويد - حبيبات غبار صغيرة تسير بسرعة ملحوظة تبلغ عدة كيلومترات في الثانية. تتراكم الشقوق طوال عمر المهمة ، مما يضعف المركبة الفضائية حتى يصبح الفشل الذريع أمرًا لا مفر منه.
كان التحدي بالنسبة لـ Semprimoschnig هو تكرار العملية البشرية لشفاء الشقوق الصغيرة قبل أن تنفتح على أي شيء أكثر خطورة. قام هو وفريق بريستول بذلك عن طريق استبدال نسبة قليلة من الألياف التي تمر عبر مادة مركبة راتينجية ، مماثلة لتلك المستخدمة في صنع مكونات المركبات الفضائية ، بألياف مجوفة تحتوي على مواد لاصقة. ومن المفارقات ، لجعل المواد قابلة للإصلاح الذاتي ، يجب أن تكون الألياف المجوفة مصنوعة من مادة قابلة للكسر بسهولة: الزجاج. يقول Semprimoschnig: "عندما يحدث تلف ، يجب أن تتكسر الألياف بسهولة وإلا فلن تتمكن من إطلاق السوائل لملء الشقوق وإجراء الإصلاح".
في البشر ، يتفاعل الهواء كيميائيًا مع الدم ، ويصلبه. في بيئة الهواء الخالية من الهواء ، يجب ملء الأوردة الميكانيكية البديلة براتنج سائل ومُصلب خاص يتسرب ويختلط عند كسر الألياف. يجب أن يكون كلاهما سيلانًا بما يكفي لملء الشقوق بسرعة وتصلبها قبل أن يتبخر.
يقول Semprimoschnig ، الذي يعتقد أن هناك حاجة الآن لإجراء اختبارات على نطاق أوسع: "لقد اتخذنا الخطوة الأولى ، ولكن هناك ما لا يقل عن عقد من الزمن قبل أن تجد هذه التكنولوجيا طريقها إلى مركبة فضائية".
إن الوعد بمركبة فضائية ذاتية الشفاء يفتح الباب أمام إمكانية القيام بمهام أطول. الفوائد ذات شقين. أولاً ، إن مضاعفة عمر المركبة الفضائية في مدار حول الأرض من شأنه أن يقلل تكلفة المهمة إلى النصف تقريبًا. ثانيًا ، مضاعفة عمر المركبات الفضائية يعني أن مخططي المهام يمكنهم التفكير في المهام إلى وجهات بعيدة في النظام الشمسي التي تعتبر حاليًا محفوفة بالمخاطر.
باختصار ، تعد المركبة الفضائية ذاتية الشفاء حقبة جديدة من المركبات الفضائية الأكثر موثوقية ، مما يعني المزيد من البيانات للعلماء وإمكانيات اتصالات أكثر موثوقية لنا جميعًا.
المصدر الأصلي: ESA Portal
