Da li su pampuri ključ osvajanja svemira? Pluta može da zaštiti rakete tokom lansiranja

Foto: Pixabay

Kada pomislimo na pampur i plutu, pomislimo na pucanj šampanjca za Novu godinu. Međutim, ovaj višestruko upotrebljivi materijal će u budućnosti štititi astronaute pri letu u svemir i povratku u atmosferu i tako postati ključ za osvajanje Meseca i Marsa.

Svemirsko doba je donelo svetu mnoge vrhunske tehnologije i inovativne materijale poput superizdržljivih legura preko memorijske pene, liofilizovane hrane i senzora u kamerama mobilnih telefona. Usavršene tehnologije poput ovih pomogle su američkoj agenciji NASA i drugim svemirskim organizacijama da se otisnu sve dalje i dalje u kosmost. Posmatrajući iz tog aspekta, možda će izgledati čudno da će se naredno doba istraživanja svemira oslanjati na mnogo skromniji materijal koji će pomoći ljudima da se vrate na Mesec, i, ko zna, možda i da se otisnu na Mars, navodi BBC.

Preporučujemo

Pluta je materijal poznat od pamtiveka i dobija se iz kore hrasta plutnjaka koji pretežno raste u mediteranskim zemljama. Sigurno je najpoznatiji kao materijal od koga se izrađuju pampuri za flaše od vina i šampanjca. Međutim, ovaj materijal ima i daleko veću upotrebnu vrednost. Zbog svojih izuzetnih karakteristika, on je već korišćen u kritičnim delovima raketne tehnike i sigurno će naći daleko veću upotrebu u budućnosti.

Letelica Orion tokom priprema za misiju Atemis II... Foto: JOE MARINO / UPI / Profimedia

Danas smo svedoci eksponencijalnog povećanja svemirskog tranzita, jer pored velikih svemirskih agencija, manje, komercijalne firme koje se bave lansiranjem satelita i ljudi u svemir, to mogu činiti jeftinije. Međutim, negativna strana ovoga je što svaki let u svemir može neželjeno uticati na životnu sredinu, te danas naučnici i svemirske kompanije pokušavaju da učine put u svemir lakšim i bezbednijim i za našu planetu. Mnogi upiru pogled u prirodne materijale kako bi se šteta svela na najmanju moguću meru. Međutim, postavlja se pitanje da li je drvo doraslo ekstremnim uslovima svemira.

Materijali koji odlaze u svemir moraju da imaju više povoljnih karakteristika poput male mase, da budu ekstremno čvrsti i da budu otporni na ekstremne temperature i različite forme zračenja.

Pluta se u području Mediterana koristi poslednjih pet hiljada godina, a u skorije vreme se upotrebljava kao izolator u frižiderima, brodovima za arktička istraživanja i podmornicama.

Antonio Rios Amorim, direktor portugalske firme za proizvodnju plute Corticeira Amorim, kaže da je "šuma plutnjaka vrlo jedinstven ekosistem" i da predstavlja jednu od 36 tačaka biodiverziteta, doprinosi regulaciji klime, proizvodnja je samoodrživa i uopšteno ima presudnu ulogu u ekološkom balansu.

Kompanija se bavi proizvodnjom plute 150 godina, a više od pola veka snabdeva plutom avio i svemirsku industriju.

Šuma plutnjaka... Foto: Crystite RF / Alamy / Alamy / Profimedia

Amorim naglašava da je 70% plute vazduh. Svaki kubni centimetar sadrži 40 miliona ćelija, što materijal čini veoma lakim, sa vrlo snažnim ćelijskim zidovima zbog čega je i odličan izolator koji može da izdrži ekstremne temperaturne razlike. On takođe dodaje da ovo nije nikakav ljudski proizvod, već dar iz prirode.

Šezdesetih godina prošlog veka liske plute su korišćene za "minutmen" termonuklearne balističke rakete. Ranih 2000-tih Boing je zbog njenih nezapaljivih svojstava upotrebljavao plutu mešanu sa smolom za svoje Delta IV raketne lansere za jednokratnu upotrebu. Evropska svemirska agencija je 2020. isprobavala plutu kao izolator tokom studije prikupljanja podataka o vraćanju svemirskih objekata kroz atmosferu, kada su sa međunarodne svemirske stanice izbacili Quarman satelit. Trenutno se pluta upotrebljava za Atlas V, glavnu raketu Nase od 2002. koja je između ostalog nosila sonde na Mars i Jupiter.

Trenutna težnja NASA je da opet pošalje ljude na Mesec pomoću rakete izolovane plutom. Njihova SLS (Space Launch System) ubrzava od 0-28.000 km/h i podiže se 160 km iznad Zemlje za samo osam minuta. Tokom leta, stvara se ogromna temperatura koja može kompromitovati tečno gorivo, dovesti ga u gasovito stanje i dovesti do eksplozije.

Treća Artemis misija će koristiti SLS da pokrene Orion letilicu koja treba da spusti ljudsku posadu na lunarni južni pol. Bez adekvatne izolacije životi astronauta mogu biti ugroženi.

Foto: CHANDAN KHANNA / AFP / Profimedia

Majkl Oldridž je tehnolog NASA zadužen za izbor materijala koji se koriste za toplotnu zaštitu rakete predviđene za let na Mesec. On kaže da je krucijalno da se zadrži termička stabilnost tokom uzletanja i leta Oriona. On takođe dodaje da je to samo naglašenije sada, kada će u misiji učestvovati astronauti.

Planirana za 2025. ova misija će biti prva pri kojoj je čovek sišao na površinu Meseca u više od 50 godina. Četiri astronauta će biti na vrhu SLS-a koji će morati da prođe kroz dijapazon temperatura od -253 do 93 stepena Celzijusa. Za temperaturnu zaštitu će se, pored konvencionalnih zaštitnih slojeva, koristiti i pluta, koja garantuje zaštitu kako od vatre tako i od leda.

Pluta, iako teža od konvencionalne penaste zaštite, pruža daleko bolju toplotnu izolaciju. Ploče i blokovi plute biće postavljeni kao toplotna zaštita na mestima na kojima se očekuje veliko termičko opterećenje, kaže Oldridž.

Pored toga, pluta će biti postavljena ispod buster raketa čiji potisak je 40 miliona njutna tokom lansiranja i izbacivanja rakete u svemir, kao i oko sistema za raketno gorivo. Princip upotrebe plute u raketnoj tehnici je takav da pri formiranju visokih temperatura, jedan deo plute sagoreva i sa sobom odnosi deo temičke energije čime delovi koje pluta štiti ostaju termički stabilni.

Oldridž kaže da iako trenutne potrebe svemirskog programa za plutom nisu nužno u domenu ekološke samoodrživosti, na duge staze, ide se ka tome.

Svemirska agencija Ujedinjenog Kraljevstva (UKSA) već radi na implementaciji recikliranih materijala kao i plute sa željom da se smanji narušavanje ekosistema naše planete.

(Telegraf Nauka / BBC)