• Monday June 24,2019

Co może powstrzymać pocisk przyspieszenia? Tarcza Whipple, oczywiście

Anonim

Co się dzieje, gdy coś uderzysz z prędkością 15 000 mil na godzinę? Całkowite zatarcie, mniej więcej.

To bardzo realny scenariusz, który inżynierowie statków kosmicznych muszą pamiętać za każdym razem, gdy umieszczają coś w kosmosie. Kolizje z obiektami na orbicie są rzadkie, ale zdarzają się. W przeszłości, wióry farby pozostawiły kratery w promie kosmicznym, a francuski satelita został wyłączony w 1996 roku po tym, jak jego boom gradientu grawitacyjnego został przerwany kawałkiem z rozbitej rakiety.

Shields Up!

Aby chronić drogi statek kosmiczny, tarcze są w porządku. I nie zrobi tego żaden kawałek metalu. Przedmioty w kosmosie poruszają się szybko - statek w nisko-ziemskiej orbicie świstuje z prędkością około 17 000 mil na godzinę - i nie możemy stworzyć pojedynczej tarczy na tyle grubej, aby chronić się przed taką prędkością. Więc inżynierowie zwrócili się w stronę czegoś, co nazywa się tarczą Whipple'a, nazwaną od jej twórcy, Freda Whipple'a. Zamiast pojedynczej warstwy materiału tarcza Whipple'a opiera się na kilku oddzielonych pustą przestrzenią.

Najbardziej zewnętrzna warstwa jest zaprojektowana do rozpadania się po uderzeniu, rozbijając pocisk w tym samym czasie. Powstała chmura rozciąga siłę uderzenia na większej powierzchni, zmniejszając siłę w dowolnym punkcie i zwiększając szanse, że warstwa wewnętrzna będzie się utrzymywać. Wiele dzisiejszych statków kosmicznych, w tym Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, wykorzystuje tarcze Whipple.

W filmie z Europejskiej Agencji Kosmicznej można zobaczyć tarczę Whipple'a. Pokazuje on 2, 8 milimetra pocisku z aluminium wystrzelonego z działa gazowego uderzającego w tarczę. Kula porusza się z prędkością około 15 000 mil na godzinę, ale nie jest w stanie przebić cienkiej drugiej tarczy. Powód jest jasny - po zderzeniu z pierwszą warstwą pocisk zostaje całkowicie odparowany, okradając większość jego niszczycielskiej mocy. Tarcza jest laminatem z metalu włóknistego lub cienkimi warstwami metalu utrzymywanymi razem przez kompozyt.

Zaktualizowane wersje osłon Whipple wykorzystują wypełnienia z włókien ceramicznych Kevlar lub Nextel pomiędzy warstwami, aby dodać jeszcze więcej siły ochronnej. Dodatkową korzyścią jest to, że tarcze są o wiele lżejsze niż konwencjonalny pancerz, choć sprawiają, że statek kosmiczny jest nieco większy.

Jedynym minusem jest oczywiście to, że tarcze Whipple'a są produktem przeznaczonym do jednorazowego użytku. Gdy pierwsza warstwa zostanie naruszona, tarcza nie będzie działać. Ponieważ jednak uderzenia w orbitę są wciąż tak rzadkie, szanse na trafienie dwa razy w to samo miejsce są wyjątkowo niskie. I na razie wystarczy.


Ciekawe Artykuły

Po prostu Dodaj wodę i Krzemowe fałdy w kształty origami

Po prostu Dodaj wodę i Krzemowe fałdy w kształty origami

Zapamiętaj te elementarne lekcje geometrii, które polegały na wycinaniu wzoru z arkusza roboczego i składaniu wzdłuż przerywanych linii w celu utworzenia kostki, stożka lub walca? Cóż, w pełni wykształceni naukowcy wciąż robią to samo, tylko w skali mikroskopijnej. Naukowcy z Uniwersytetu Twente w Holandii stworzyli samoskładające się, mikroskopijne struktury z azotanu krzemu. Kiedy krzem jes

Pan Hayward idzie do Waszyngtonu

Pan Hayward idzie do Waszyngtonu

The Oil Drum opublikował i połączył (pdf) z listem wysłanym przez Komitet ds. Energii i Handlu do CEO BP Tony Hayward w ramach przygotowań do jego nadchodzących zeznań dotyczących obaw związanych z ryzykownymi praktykami związanymi z wyciekiem ropy. Zaczyna: Drogi Panie Hayward: Z niecierpliwością oczekujemy na wasze zeznania przed podkomisją ds. Nadzoru i śl

Zajęty Rok Etny trwa wraz z 17. erupcją

Zajęty Rok Etny trwa wraz z 17. erupcją

W 2011 r. Pozostały nam jeszcze dwa miesiące, a Etna we Włoszech jest już w 17. paroksyzmie *. W przeciwieństwie do wielu innych wydarzeń z początku roku, ten paroksyzm był nieco zaskoczeniem. Krater południowo-wschodni, w którym większość aktywności w 2011 roku został wyśrodkowany, ucichł po dniu 16 października. Poprzednie parok

Tłuszcz z brzucha powiązany z problemami poznawczymi u starszych ludzi

Tłuszcz z brzucha powiązany z problemami poznawczymi u starszych ludzi

Jeśli masz ponad 60 lat, a według standardów BMI nadwaga, może nie być tak źle. Ale tu jest haczyk. Jeśli masz również gruby brzuch, ryzykujesz nie tylko problemy ze zdrowiem metabolicznym, ale także problemy poznawcze. To jest wniosek z badania opublikowanego w tym miesiącu w The British Journal of Nutrition. Przez lat

Jak często zdarza się wydarzenie Tunguska?

Jak często zdarza się wydarzenie Tunguska?

Przeczytaj aktualizację na dole tego posta; Poprawię kilka błędów, które popełniłem . Latem 1908 r. Eksplozja nad odległym rejonem Syberii w pobliżu rzeki Podkamennaja Tunguska zniszczyła setki kilometrów kwadratowych ziemi. Drzewa zostały spłaszczone, obszar przypalony, a fala ciśnienia z wybuchu została odczuta na całym świecie. Kilkadziesiąt la

Bajeczne Menu Nauki Obywatelskiej na Święto Dziękczynienia!

Bajeczne Menu Nauki Obywatelskiej na Święto Dziękczynienia!

Zaktualizowaliśmy i odesłaliśmy tę ucztę z okazji Święta Dziękczynienia, od Lily Bui! Zagłęb się w tę porcję projektów Święta Dziękczynienia ze swoimi przyjaciółmi i rodziną! Western Monarch Święto Dziękczynienia Pomóż naukowcom wykonać spis zimowych motyli Monarch. Hrabia Monarchowie w koloniach, w poranki wokół Święta Dziękczynienia. Zaczynać! Dzień Dziękczynieni