Regardez l’habitat de l’espace à gaz à gaz à puissance (pour la science)

Sierra Space continue de mettre ses conceptions d’habitat à l’environnement flexible (vie) intégré à travers l’essoreuse. Après plusieurs tests de contrainte qui rempli les modules de station spatiale gonflables avec de l’eau jusqu’à Ils ont éclaté comme des ballonsle startup privée est passé au tournage de leurs derniers prototypes avec des pistolets à gaz légers d’hypervelocité. Et comme les essais précédents, les tests intenses ont servi à un objectif important – dans ce cas, en s’assurant que les modules d’habitat de vie en revêtement des boucliers résisteront à tout micrometeoroïde et aux débris orbitaux dangereux (MMOD).

La possibilité d’un Grande grève de météorite est un scénario terrifiant avec des conséquences dramatiques et mortelles, mais une station spatiale est beaucoup plus susceptible de rencontrer des entrées avec des morceaux de roche spatiale beaucoup plus petits. Pour cette raison, toutes les structures orbitales actuelles et futures doivent être conçues pour supporter le coup de pouce occasionnel des météorites minuscules et des déchets spatiaux voyageant à des vitesses incroyablement rapides.

Espace de SierraLes modules de l’habitat de vie sont construits avec un matériau unique de SoftGoods appelée Vectran fabriquée à partir de polymères cristallins liquides synthétiques tissés chimiquement. Bien que légers et flexibles lorsqu’ils ne sont pas utilisés, les modules Vectran peuvent se gonfler pour former une structure rigide plus forte que l’acier conventionnel. Mais ces structures doivent également être résilientes aux frappes MMOD, ce qui nécessite la conception d’une couche de bouclier composite supplémentaire.

Pour la NASA et tous les entrepreneurs potentiels comme Sierra Space, cela signifie un voyage à son Laboratoire de test d’hypervelocité à distance (Rhtl) au Installation de test de sable blanc à Las Cruces, Nouveau-Mexique. Les opérateurs RHTL ont supervisé environ 600 tirs d’essai chaque année depuis l’ouverture du laboratoire en 1993 et ​​comptent actuellement sur quatre pistolets à gaz léger en deux étapes placés dans une chambre à vide pour simuler les conditions MMOD dans l’espace. Pour atteindre de telles vitesses cosmiques, les pistolets de la NASA combinent une étape initiale reposant sur la poudre à canon qui est par la suite stimulée par une deuxième étape d’hydrogène très comprimé.

Les tests récents de Sierra Space impliquaient une paire de canons de calibre .50 construits pour reproduire les impacts des débris orbitaux en tirant des projectiles à une vitesse de près de 23 000 pieds par seconde (FPS). Pour référence, la balle la plus rapide de la Terre – un Round Remington .222 – se révèle à 3 167 ips.

« Historiquement, les boucliers Whipple ou les boucliers Whipple en peluche ont été utilisés »,  » dit l’ingénieur mécanique de l’espace Sierra Zack Masciopintose référant aux structures métalliques utilisées sur la Station spatiale internationale.

Masciopinto et ses collègues explorent plutôt des boucliers multiples flexibles. Ceux-ci utilisent des couches de tissus balistiques pour fonctionner comme des «murs sacrificiels» qui absorbent le choc des projectiles tout en les décomposant en fragments.

« Au moment où il arrive à notre paroi arrière, aucun dommage ne se produira », a-t-il expliqué.

L’expérience de Sierra Space a impliqué deux phases pour déterminer les meilleures options de tissu balistique. Dans la première phase, les opérateurs ont tiré sur divers matériaux SoftGoods avec des canons de calibre .50 maintenus à un ensemble fixe de paramètres pour simuler les événements MMOD. Après avoir déterminé les options les plus prometteuses, les chercheurs ont ensuite ajusté les pistolets pour calculer une équation axée sur l’efficacité et les performances d’une pile de bouclier. Au total, 40 coups de feu ont été tirés sur les matériaux pour confirmer la configuration optimale. Enfin, l’équipe a soumis la sélection finale à 19 autres tirs afin de recueillir autant de données que possible pour les raffinements futurs.

« Après de nombreux tests … nous avons pu repartir avec quelque chose qui fonctionne très bien et est super efficace », a déclaré Masciopinto.

À l’avenir, Sierra Space passera la prochaine année et demie à finaliser son système de modules SoftGoods à soumettre pour la certification de la NASA. Si tout se passe comme prévu, les futures stations spatiales en orbite basse pourraient présenter leurs habitats de vie gonflables protégés par tous les débris cosmiques embêtants.

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