Dieses ultradünne Handwerk könnte bald Weltraummüll umhüllen und zerstören

Denken Sie an die neueste Idee, Weltraumschrott als etwas zu sammeln, das einem hungrigen Tiger ähnelt, der sich auf seine Beute stürzt. Aerospace Corporation sagt, dass sein Brane Craft sich um die Erdumlaufbahn wickeln und sie durch die Atmosphäre zurückziehen wird, was dazu führen wird, dass es verbrennt und niemals wieder Satelliten oder Astronauten bedroht.

Das Projekt erhielt kürzlich eine zweite Finanzierungsrunde aus dem Programm Innovative Advanced Concepts der NASA, die weit entfernte Ideen finanziert, die noch Jahre vor dem Start bleiben - wenn sie überhaupt dorthin kommen.

Die Brane Craft ist ein Meter breit, flexibel und weniger als die Hälfte der Dicke eines menschlichen Haares. Dies macht es schwierig, die Elektronik des Raumfahrzeugs vor Strahlung oder sogar Mikrometeoriten zu schützen.

"Es muss kugelsicher sein, denn ein Partikel mit einem Durchmesser von nur 5 Mikron kann in das nur 10 Mikrometer dicke Hauptbaublech eindringen", sagte Siegfried Janson, leitender Forscher und leitender Wissenschaftler der Aerospace Corporation.

Daher hat das Unternehmen mit Sitz in El Segundo, Kalifornien, das Raumfahrzeug so konstruiert, dass es widerstandsfähig ist. Wenn eine Solarzelle von einem Mikrometeoriten getroffen wird, wird nur diese Zelle versagen. Das gleiche gilt für den Mikroprozessor und die digitale Elektronik des Bootes - wenn einer versagt, arbeiten andere weiter. Sogar der Treibstofftank, der zwischen zwei dünnen Blechen liegt, ist in mehrere Segmente aufgeteilt. Im Fall eines Mikrometeoritenschlages oder eines elektrischen Kurzschlusses sind andere Segmente so ausgelegt, dass sie betriebsfähig bleiben.

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Strahlung ist eine weitere Herausforderung, da das Raumfahrzeug dünn ist und die meisten kommerziellen Elektronik den harten Bedingungen des Weltraums nicht standhalten können. Der NIAC-Zuschuss erlaubt es dem Unternehmen zu untersuchen, wie die Strahlungstoleranz während der kurzen Einsätze verbessert werden kann, die das Unternehmen für das Fahrzeug vorgeschlagen hat.

Aerospace Corporation zielt darauf ab, das Handwerk effizient und kostengünstig zu machen. Das dünne Raumfahrzeug ist nicht nur leicht, was den Treibstoffverbrauch reduziert, sondern es ist auch einfach, es in einem Werfer zu stapeln und in einem Schwarm von Dutzenden von Bots auf einer Spur zu einem anderen Schurkenstück zu entsenden. Brane Crafts wird von ultradünnen Solarzellen sowie ein wenig Treibstoff angetrieben. Das Unternehmen plant, das Fahrzeug häufig zu starten, wobei viele Branes gleichzeitig eingesetzt werden, um Kosten zu reduzieren.

Nachdem jede Brane ein Stück Weltraumschrott einhüllt, wird sie zurück zur Erde navigieren und sich wie eine Verbrennungsanlage in der Nähe des Weltraums verhalten, während sie und der Müll in der Atmosphäre verbrennen.

Wir kennen Orbitaltrümmer seit Jahrzehnten, aber mit jedem Start wird das Problem dringender. Es gibt mindestens 500.000 Trümmerstücke, die die Erde umkreisen. Und das schließt nicht winzige, aber gefährliche Schrottstücke wie Farbkleckse mit ein, die eine Menge Schaden anrichten können, wenn sie mit mehr als 17.500 Meilen pro Stunde in ein Raumschiff schmatzen.

Die NASA überarbeitet gelegentlich die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation, um Weltraumschrott zu vermeiden. Raumfahrzeuge kollidieren oft mit den Trümmern früherer Weltraummissionen und verursachen Dellen und Schäden. Im Jahr 2009 wurden das operationelle Iridium 33 und die toten Kosmos-2251-Satelliten zerstört, nachdem sie ineinander geschlagen hatten. Dies verursachte einen Schwarm von Weltraummüll, der immer noch um die Erde wirbelt.

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Die Brane Craft-Technologie kann nicht nur dazu beitragen, den Müll zu beseitigen, sondern auch dazu beitragen, das Gewicht anderer Kommunikationssatelliten zu verringern.

Das NIAC-Stipendium gewährt zwei Jahre Finanzierung für Labordemonstrationen des Dünnfilms. Die Forscher planen, wie die Technologie entwickelt werden soll und welche Fertigungstechnologien am vielversprechendsten sind.

"Wir schauen uns auch an, wie wir die Regierung oder andere Unternehmen dazu bringen können, dies auf die nächste Stufe zu heben", sagte Janson und wies darauf hin, dass die Bereitschaft für den Weltraum wahrscheinlich ein paar Millionen Dollar kosten würde.

Aber sobald Brane losfährt, wenn genügend Raumfahrzeuge eingesetzt werden, sollte das Konzept in der Lage sein, die meisten Objekte von 0,9 Kilogramm (2 Pfund) oder weniger innerhalb weniger Jahre abzutragen, sagte er.