自己修復のタイムラプスシーケンスが行われています。画像クレジット:ESAクリックして拡大
宇宙船の建設は大変な仕事です。それらは、温度が摂氏数百度から瞬間的に氷点下の数百度まで変動する可能性がある、空気のない空間環境で生き残る必要のある精密工学です。宇宙船が軌道に乗ると、エンジニアは壊れたものを修理する機会がほとんどなくなります。しかし、もし宇宙船がそれ自体を修理できたらどうでしょう?
ESAのGeneral Studies Programmeが資金提供し、英国ブリストル大学航空宇宙工学部が実施した新しい研究のおかげで、エンジニアはその驚くべき可能性に向けて一歩を踏み出しました。彼らは自然からインスピレーションを得ました。
「私たちが自分自身を切るとき、私たちは一緒に自分自身を接着する必要はありません。代わりに、私たちは自己修復メカニズムを持っています。私たちの血液は硬化して、新しい皮膚が下に形成されるための保護シールを形成します。
彼はそのようなカットを宇宙船が被る「摩耗」のようなものと想像しました。極度の温度により、上部構造に小さな亀裂が生じる可能性があります。マイクロメトロイド(秒あたり数キロの驚くべき速度で移動する小さなダスト粒子)による影響と同様に、上部の亀裂が開く可能性があります。ミッションの存続期間中、亀裂が蓄積し、壊滅的な障害が避けられなくなるまで宇宙船を弱体化させます。
Semprimoschnigの課題は、小さな亀裂がより深刻なものになる前に人間が治すプロセスを再現することでした。彼とブリストルのチームは、宇宙船のコンポーネントの製造に使用されるのと同様の樹脂複合材料を通過する数パーセントの繊維を、接着剤を含む中空繊維に置き換えることでそれを実現しました。皮肉なことに、材料を自己修復可能にするために、中空糸は壊れやすい材料であるガラスで作らなければなりませんでした。 「損傷が発生した場合、ファイバーは簡単に破損する必要があります。そうしないと、液体を放出して亀裂を埋めて修復を行うことができません」とSemprimoschnigは言います。
人間では、空気は血液と化学的に反応して血液を硬化させます。空間の空気のない環境では、繊維が壊れたときに漏れて混ざり合う液体樹脂と特殊な硬化剤で代替の機械的静脈を充填する必要があります。両方とも、亀裂をすばやく埋めて蒸発する前に硬化するのに十分なほど流れている必要があります。
「私たちは最初の一歩を踏み出しましたが、このテクノロジーが宇宙船に採用されるまでには少なくとも10年はかかります」とSemprimoschnigは言います。
自己回復する宇宙船の約束は、より長い期間のミッションの可能性を開きます。メリットは2つあります。まず、地球周回軌道にある宇宙船の寿命を2倍にすると、ミッションのコストが約半分になります。第2に、宇宙船の寿命を2倍にするということは、ミッションプランナーが現在非常に危険である太陽系の遠方の目的地へのミッションを検討できることを意味します。
つまり、自己回復型宇宙船は、より信頼性の高い宇宙船の新時代を約束します。つまり、科学者にとってより多くのデータと、私たち全員にとってより信頼できる通信の可能性を意味します。
元のソース:ESAポータル