Qual é a função de uma Junção de Destruição?

Viajando a 7,67 quilômetros por segundo, uma pequena esfera de alumínio representando um pedaço de detrito espacial, ou “lixo espacial” pode ser visto colidindo com um escudo protetor de espaçonave. Este teste e outros como este foram conduzidos para verificar se esse escudo protetor de micrometeoroides e detritos é capaz de conter fortes impactos.

40 microssegundos após o impacto, surge o que parece ser fogo, mas o teste foi conduzido em um vácuo, portanto não há ar ou combustível. O flash amarelo e brilhante é causado por um momentâneo aumento na temperatura do material.

Por que o Centro Espacial Johnson da NASA está atirando tudo em escudos de proteção com o claro propósito de afeta-los? Bom, lixo espacial coloca em sério risco todas as espaçonaves viajando próximas a Terra. A Estação Espacial Internacional, localizada em baixa-orbita da Terra, colabora com uma área de espaço com aproximadamente 2,700 toneladas de lixo espacial.

O projétil fotografado justo antes do impacto.

O problema apenas aumenta em maiores altitudes, com 3,600 toneladas adicionais de lixo espacial em orbita geoestacionária. Grande o bastante para serem rastreadas, há mais do que 22,000 detritos viajando ao redor da Terra agora mesmo. Mesmo detritos menores, pelo qual há aproximadamente 100,000,000 fragmentos maiores do que 0.04 polegadas, pode criar danos significativos para uma espaçonave devido às suas incríveis velocidades.

Essa sequencia de gráficos mostra um crescimento de quantidade de lixos espaciais rastreados e espaçonaves operacionais orbitando a Terra ao longo do tempo.

A média de velocidade de impactos de lixos espaciais na Estação Espacial é de aproximadamente 9 quilômetros por segundo, mas pode atingir velocidades acima de 16 quilômetros por segundo. Além de lixo espacial, o laboratório orbital é atingido continuamente por micrometeoroides viajando a uma média de 22 quilômetros por segundo. Este material pode até atingir velocidades acima de 72 quilômetros por segundo.

Impactos de lixo espacial e micrometeoroides colocam a Estação Espacial Internacional em risco, tanto quanto outros veículos espaciais. Testes de escudos têm ajudado a produzir e verificar o desempenho de muitos escudos de proteção para a Estação Espacial e outras espaçonaves. O teste conduzido pelo time da Tecnologia de Impactos de Hipervelocidade Johnson (HVIT: Hypervelocity Impact Technology) é essencial para proteger tanto a tripulação quanto a espaçonave. HVIT está localizado em Houston e conduz testes de hipervelocidade primariamente feitos na Instalação de Testes White Sands em Las Cruces, Novo México. Os testes vão continuar por meses devido aos requisitos de fabricação e instalação.

Mesmo impactos de pequenas partículas podem causar danos significativos, portanto recentes testes que começaram no final de Outubro podem ajudar a verificar novos designs de escudos e aperfeiçoar a sua tecnologia.

Por exemplo, testes e analises anteriores demonstraram que escudos de multicamadas tiveram melhores resultados do que escudos de camada única com a mesma massa. Investigações mais recentes foram conduzidas com escudos de multicamadas, mas o material foi organizado em uma configuração não testada antes. O escudo testado (ou um design similar) vai ser construído, lançado no espaço e instalado em adaptadores passivos na Estação Espacial em breve neste ano. O escudo vai proteger uma área na frente do adaptador, onde analises de risco recentemente têm mostrado que há risco maior do que aceitável.

Comparação de tamanho entre o projétil e a cratera de impacto.

Há um campo de estudo inteiramente devoto a analisar o risco potencial de espaçonaves serem atingidas por micrometeoroides e detritos. O desenvolvimento e teste de designs de escudo de espaçonave para a diminuição de risco vai ser um processo em andamento conforme a quantidade de detritos em orbita da Terra aumenta. Deis da iniciativa, eles têm analisado mais de 10,000 experimentos de impacto. Estes testes, pelo qual inclui simulações de computador, têm contribuído para equações de limite balístico de escudo – ou, a velocidade necessária para que um determinado projétil penetre um determinado pedaço de material.

Este experimento foi conduzido com um atirador de projétil de calibre 50, que pode ser visto no lado direito da imagem.

A Estação Espacial Internacional não é a única a se beneficiar dessa pesquisa. Conforme nós começamos a explorar o sistema solar mais a fundo, tendo escudos de forte impacto que durem mais, mais viagens desafiadoras irão estar no topo da lista de intenções da NASA. Pequenos times – como o gropo HVIT em Johnson – vão nos ajudar a quebrar os obstáculos em nosso destino a marte.

Fonte: NASA

[Traduzido e adaptado por: @jonathantorres19]