Bir uzay aracı inşa etmek, bir gün bir kağıt parçasını bir uçağa katlamak ve aerodinamiğin gerisini yapmasına izin vermek kadar basit olabilir. Tokyo Üniversitesi’nden bir araştırmacı ekibi, atmosferik yeniden girişten kurtulup kuramayacağını görmek için Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan (ISS) bir kağıt uçağın yayınlanmasını simüle etti.
Bir gazetede yayınlanmış Acta Astroneutica’da araştırmacılar, Origami’nin düşük toprak yörüngesinin büyüyen çöp sorununa nasıl çözüm olabileceğini gösterdiler. Uzay aracı inşa etmek için sadece metallere güvenmek yerine, makalenin arkasındaki ekip, standart bir kağıt tabakasının işi yapabileceğini ve yeniden giriş sırasında atmosferde kolayca yanabileceğini savunuyor. Çalışmaları için araştırmacılar, alüminyum kuyruğuna sahip bir kağıt uçağı oluşturdular ve uzayda nasıl ilerleyeceğini görmek için bir rüzgar tüneline yerleştirdiler. Fikir basittir ve organik malzemelerin daha sürdürülebilir bir yörünge ortamı yaratmak için nasıl kullanılabileceğini göstermeyi amaçlamaktadır.
Origami uzay düzlemi, kütle merkezini yukarı akış ve aerodinamik stabilite sağlamak için burundaki katlanmış katmanlarla birlikte kaplanmamış A4 baskı kağıdından yapılmıştır. “Bu tür uzay aracı henüz uzayda uçmadı,” diyor makale. “Son derece nadir görülen atmosferde uçuş dinamiklerinin [low Earth orbit] olağan bir yer tabanlı origami düzlemine benzer ve uçağın atmosferik giriş sırasında hayatta kalıp kalmayacağı veya yanıp yanmayacağına benzer. ” Tabii ki, tüm uzay aracı sadece kağıttan yapılmayacaktır-bir kanat veya sürükleme yelkenleri gibi-kağıt bazlı malzemelerden inşa edilebilir.
Take a look at etmek için, araştırmacılar önce ISS’den 248 mil (400 kilometre) yükseklikte ve saatte 17.448 mil (saniyede 7.800 metre) hızla piyasaya sürülen kağıt düzleminin bir simülasyonunu yarattı. Kağıt düzlemi sabit kaldı ve uzay benzeri koşullar arasında kaydı. Dünya yüzeyinin (120 kilometre) 74 mil daha düşük bir yükseklikte düşmeye başladı ve kontrolden çıktı. Yuvarlanan hareketin bu yükseklikte beklendiği ve şiddetli aerodinamik ısıtma, kağıtlara göre atmosferde yaklaşık 55 ila 58 mil (90 ila 110 kilometre) yükseklikte yanmasına neden olacaktır.
Araştırmacılar daha sonra yeniden giriş koşullarında nasıl dayanacağını görmek için Tokyo Üniversitesi’ndeki Kashiwa Hipersonon ve yüksek entalpi rüzgar tüneline fiziksel bir mannequin yerleştirdiler. Uçağın burnu büküldüğü ve kanatlarının kömürleşme belirtileri gösterdiği yaklaşık yedi saniye boyunca Mach 7 hızına maruz kaldılar. Araştırmacılar, tamamen dağılmadığını, ancak büyük olasılıkla daha uzun bir süre orada tutmaları olacağını söyledi.
Atmosferik yeniden giriş üzerine, geleneksel uzay aracı ozon tabakasına zarar veren metalik parçacıkların ve kimyasalların arkasında bırakır. Öte yandan kağıt düzlemi, çevresel bir tehdit oluşturmayan organik malzemeden yapılmıştır. Yine de, kalan bazı zorluklar var. Kağıt düzleminin ne kadar küçük olduğu düşünüldüğünde, radarı yeterince güçlü bir şekilde yansıtmaz ve yörüngede izlenmesi zor olur. Araştırmacılar, minyatür bir pozisyon, navigasyon ve zamanlama alıcı -verici ile donatılmasını önerir. Ayrıca aerodinamik sürüklemeye son derece duyarlıdır ve bu nedenle yörüngede çok fazla zaman geçirebilir, bu nedenle küçük yüklerle kısa süreli görevler için kullanılabilir.
Origami uzay düzlemi muhtemelen çok çeşitli görevler için uygun olmayacaktır, ancak araştırmacılar, bunun bir versiyonunun atmosferik yoğunluğu ölçmek için pasif bir prob olarak veya düşük toprak yörüngesindeki düşük maliyetli ve kısa ömürlü görevler için bir platform olarak kullanılabileceğini önermektedir. Bilim adamları, “Bir kağıt alanı düzleminin son derece düşük maliyeti nedeniyle, aynı zamanda birden fazla dağıtım yapılabilir ve düzenli aralıklarla tekrarlanabilir, eşzamanlı dağıtılmış ölçümler sağlayabilir” diye açıkladı.
Atmosferde kayan çocuksu bir uzay uçağı fikri çok basit görünebilir, ancak uzay aracında kağıt kullanmak, steel kalabalık düşük toprak yörüngesinin aşırı nüfusunu çözmemize ve uzay hurdası parçalarına parçalanmamıza yardımcı olabilir.
