Setelah enam puluh tahun agensi angkasa menghantar roket, satelit dan misi lain ke orbit, serpihan ruang telah menjadi perhatian yang semakin meningkat. Tidak hanya ada potongan sampah yang besar yang dapat mengeluarkan kapal angkasa dalam satu serangan, tetapi ada juga serpihan kecil yang tidak terhitung jumlahnya yang bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi. Serpihan ini menimbulkan ancaman serius kepada Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS), satelit aktif dan misi kru masa depan di orbit.
Atas sebab ini, Agensi Angkasa Eropah sedang berusaha untuk mengembangkan perisai serpihan yang lebih baik untuk kapal angkasa ISS dan generasi akan datang. Projek ini, yang disokong melalui Program Teknologi Sokongan Umum ESA, baru-baru ini menjalankan ujian balistik yang melihat kecekapan laminasi logam gentian baru (FML), yang mungkin menggantikan pelindung aluminium pada tahun-tahun mendatang.
Untuk memecahkannya, setiap dan semua misi orbit - sama ada satelit atau stesen angkasa - perlu bersiap sedia menghadapi risiko perlanggaran berkelajuan tinggi dengan objek kecil. Ini termasuk kemungkinan berlanggar dengan sampah ruang buatan manusia, tetapi juga merangkumi risiko kerosakan objek mikro-meteoroid (MMOD). Ini sangat mengancam semasa aliran meteoroid musiman yang sengit, seperti Leonid.
Walaupun potongan serpihan orbit yang lebih besar - antara 5 cm (2 inci) hingga 1 meter (1,09 ela) diameter - dipantau secara berkala oleh NASA dan dan Pejabat Serpihan Angkasa ESA, kepingan yang lebih kecil tidak dapat dikesan - yang menjadikannya sangat mengancam. Untuk memburukkan lagi keadaan, pertembungan antara serpihan serpihan boleh menyebabkan lebih banyak terbentuk, fenomena yang dikenali sebagai Kessler Effect.
Oleh kerana kehadiran Orbit Near-Earth manusia (NEO) hanya meningkat, dengan ribuan satelit, habitat ruang angkasa dan misi awak yang dirancang untuk beberapa dekad yang akan datang, tahap serpihan orbital yang semakin meningkat menimbulkan risiko yang semakin meningkat. Seperti yang dijelaskan oleh jurutera Andreas Tesch:
“Puing-puing seperti itu boleh sangat merosakkan kerana kecepatan hentaman tinggi beberapa kilometer sesaat. Sekeping serpihan yang lebih besar sekurang-kurangnya dapat dikesan sehingga kapal angkasa besar seperti Stesen Angkasa Antarabangsa dapat bergerak keluar dari jalan, tetapi kepingan yang lebih kecil dari 1 cm sukar dilihat menggunakan radar - dan satelit yang lebih kecil pada umumnya memiliki lebih sedikit peluang untuk mengelakkan perlanggaran . "
Untuk melihat bagaimana perisai baru mereka tahan terhadap serpihan ruang, satu pasukan penyelidik ESA baru-baru ini melakukan ujian di mana peluru aluminium berdiameter 2.8 mm ditembakkan pada sampel perisai kapal angkasa - hasilnya difilemkan oleh kamera berkelajuan tinggi . Pada ukuran ini, dan dengan kecepatan 7 km / s, peluru itu secara efektif mensimulasikan tenaga hentaman yang akan dimiliki serpihan kecil seolah-olah ia bersentuhan dengan ISS.
Seperti yang dijelaskan oleh penyelidik Benoit Bonvoisin dalam siaran akhbar ESA baru-baru ini:
"Kami menggunakan senjata api di Institut Fraunhofer Jerman untuk Dinamika Berkelajuan Tinggi untuk menguji bahan baru yang dipertimbangkan untuk melindungi kapal angkasa dari serpihan angkasa. Projek kami telah mengkaji pelbagai jenis ‘laminasi logam gentian’ yang dihasilkan oleh kami oleh GTM Structures, yang merupakan beberapa lapisan logam nipis yang terikat bersama dengan bahan komposit. ”
Seperti yang anda lihat dari video (dipaparkan di atas), peluru aluminium padat menembusi perisai tetapi kemudian memecah sekeping serpihan dan wap, yang lebih mudah untuk lapisan perisai seterusnya menangkap atau memesongkan. Ini adalah amalan biasa ketika berhadapan dengan puing-puing ruang dan MMOD, di mana beberapa perisai berlapis-lapis untuk menyerap dan menangkap kesan sehingga tidak menembusi lambung.
Varian umum ini dikenali sebagai 'Whipple shield', yang pada awalnya dirancang untuk melindungi dari debu komet. Pelindung ini terdiri daripada dua lapisan, bumper dan dinding belakang, dengan jarak saling antara 10 hingga 30 cm (3,93 hingga 11,8 inci). Dalam kes ini, FML, yang dihasilkan untuk ESA oleh GTM Structures BV (sebuah syarikat aeroangkasa yang berpangkalan di Belanda), terdiri daripada beberapa lapisan logam nipis yang diikat bersama dengan bahan komposit.
Berdasarkan ujian terbaru ini, FML nampaknya sangat sesuai untuk mencegah kerosakan pada ISS dan stesen angkasa masa depan. Seperti yang ditunjukkan Benoit, dia dan rakan-rakannya sekarang perlu menguji pelindung ini pada jenis misi orbit yang lain. "Langkah selanjutnya adalah melakukan demonstrasi dalam orbit di CubeSat, untuk menilai kecekapan FML ini di lingkungan orbit," katanya.
Dan pastikan untuk menikmati video ini dari Pejabat Orbital Debris ESA:
