Co się stanie, gdy wypuścisz papierowy samolot z ISS? Sprawdzili!
Kosmiczny bałagan to rosnący problem misji kosmicznych, więc naukowcy nie przestają szukać innowacyjnych, a przy tym ekonomicznie opłacalnych sposobów na badanie i porządkowanie orbity okołoziemskiej. Najnowszy pomysł może brzmieć jak żart, ale to opublikowana właśnie analiza naukowa - chodzi o sprawdzenie, co się stanie, kiedy z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wypuścimy... papierowy samolot.
Niska orbita okołoziemska (LEO) to dziś przestrzeń coraz bardziej zagracona przez stare satelity, śmieci po rakietach i mikroskopijne odłamki. I to nie tylko kwestia estetyki, bo jeden poważny incydent, np. eksplozja satelity, może wywołać tzw. syndrom Kesslera, czyli reakcję łańcuchową kolizji, która skutecznie zamknie nam drogę do gwiazd. Brzmi jak scenariusz z filmu? Niestety to realna groźba i to taka, której konsekwencje mogą być dużo poważniejsze niż tylko utrata GPS.
Origami w służbie nauki
Aby poradzić sobie z narastającym problemem, naukowcy testują nowe strategie - od satelitów z żaglami spowalniającymi lot, po materiały organiczne, które całkowicie spalają się w atmosferze. Właśnie na styku tych pomysłów pojawił się koncept origami do zadań specjalnych, czyli kosmicznego samolotu z papieru. W badaniach opublikowanych w Acta Astronautica opisano symulację lotu "jednostki" wykonanej z kartki A4 i wypuszczonej z wysokości ISS.
Stabilny lot, szybki upadek i... dużo danych
Modelowano jego tor, kąt ustawienia w locie oraz poziom nagrzania podczas powrotu do atmosfery. W tunelu aerodynamicznym przetestowano też prototyp z papieru wzmacnianego cienką warstwą aluminium. Wyniki? Zaskakująco pozytywne, zespół badawczy zauważył, że papierowy samolot zachowuje stabilność kierunkową i prawdopodobnie potrafiłby samodzielnie utrzymać się w odpowiedniej pozycji względem kierunku lotu przez pierwsze godziny na orbicie.
Samolot kosmiczny jest statycznie stabilny względem kierunku przepływu powietrza […] co sugeruje, że może pasywnie utrzymywać orientację w locie
Niestety, jego kariera byłaby bardzo krótka. Symulacje wykazały, że papierowy pojazd wszedłby w atmosferę w ciągu około 3,5 dnia, a przy prędkości orbitalnej doświadczyłby ogromnych temperatur, nawet 10 W/cm², co oznaczałoby nieuniknione spalenie lub pirolizę. Ale właśnie w tej "śmiertelności" papierowego samolotu naukowcy widzą największą wartość.
Dzięki jego silnej reakcji na opór powietrza można byłoby z dużą precyzją mierzyć gęstość atmosfery, na podstawie samego toru lotu. Do tego kosztuje grosze, można więc wypuszczać wiele takich sond jednocześnie, regularnie i z różnych miejsc, uzyskując rozproszone aktualne dane, a w przyszłości wyposażyć je nawet w kamery.
