Aggressiv rymd kräver nya material

2001-09-05 13:00  
De ser ut som stora lådor för vattenfärger, de två testplattorna med prover på nya material som senaste rymdfärjebesättningen placerat utanpå internationella rymdstationen ISS. De ska under ett år framåt utsättas för rymdens strålning, diverse partiklar och allehanda rymdskrot. När året gått ska de tas ner till jorden igen så att materialexperter ska kunna utvärdera deras förmåga att klara rymdmiljön.

- Det krävs noggrann anpassning och omfattande prov för att få fram fungerande rymdmaterial. Många material som vi använder på jorden överlever ofta bara korta tider i den tuffa rymdmiljön, säger Sheila Thibeault vid Nasa Langley Research Center, en av de ansvariga för forskningen i projektet MISSE (Materials International Space Station Experiments.

- Många människor tycks tro att rymden är helt tom, men så är inte alls fallet. Det finns gott om partiklar av olika slag som energirika protoner och elektroner, kemiskt aggressiva syreatomer, mikrometeorer och finfördelat rymdskrot.

Rymdmaterialens fiende nummer ett är enkla syreatomer (O). På jorden binds syreatomerna ihop två och två till syrgasmolekyler (O2). I rymden däremot slår strålningen oftast sönder dessa molekyler som då bildar atomärt syre.

Syreatomerna är starkt kemiskt reaktiva. De slår sig därför gärna ihop med andra syrgasmolekyler och bildar ozon (O3). Men om syreatomerna inte hittar andra atomer och molekyler ur den egna familjen ger de sig på jakt för att "stjäla partner" från molekyler i andra rymdmaterial. De söker då gärna upp material vars molekyler innehåller atomer av kol, väte eller kväve. Sådana material används flitigt inom rymdtekniken.

Atomer av dessa tre ämnen kan det aggressiva syret lätt slita loss ur materialen, eftersom de atomerna inte har tillräckligt starka atomära bindningar för att stå emot syreatomernas aggressiva uppvaktningar. Material för rymdbruk måste därför väljas med stor omsorg så att de passar ihop både med det som ingår i ett rymdbygge och det som finns i den omgivande rymden.

De två provplattorna som nu sitter utanpå luftslussen till ISS amerikanska rymdlabb Destiny innehåller närmare 750 olika små bitar av framtida rymdmaterial. De flesta är stansade till små runda brickor med lika stora ytor. Detta gör det enklare att efteråt jämföra rymdens påverkan på materialen. Andra brickor har rektangulär form i olika storlekar, anpassade för den användning de kan tänkas få i framtida rymdfarkoster.

Behovet av att prova nya rymdmaterial är så stort att projekt MISSE är uppdelat i två delar. När de första två brickorna hämtas tillbaka till jorden kommer de att bytas ut mot två nya, med ännu en omgång materialprover. Nasas projektledning har blivit överhopad med ansökningar om provningar och har tvingats godkänna totalt 1 500 material som provningsvärdiga.

Bland de många proverna finns allt från kraftiga polymerskivor avsedda för att användas i paneler och fackverk i nya utfällbara antenner och solpaneler, till ultratunna folier av plast och metall som ska skydda rymddetaljer från strålning och partikelangrepp och kanske ingå i framtida, så kallade solsegel.

Idégivare bollar hela tiden med förslag till nya rymdprojekt, men konstruktörerna byter knappast beprövade rymdmaterial i en handvändning. De flesta material som nu ska provas har i de flesta fall utvecklats de senaste tio åren, men kan mycket väl komma att användas under de kommande fyrtio-femtio. Cirka femtio-sextio år, i stort sett en forskares hela levnad, måste nämligen perspektivet i allmänhet vara för de tekniker som utvecklar nya rymdmaterial.

Sven-Olof Carlsson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt