宇宙機関がロケット、衛星、その他のミッションを軌道に投入してから60年が経過した後、スペースデブリはますます大きな関心事となっています。 1回の打撃で宇宙船を取り出すことができる大きながらくたがあるだけでなく、非常に高速で移動している無数の小さな破片が無数にあります。この破片は、国際宇宙ステーション（ISS）、アクティブな衛星、および軌道上での将来の乗組員のミッションに深刻な脅威をもたらします。
このため、欧州宇宙機関はISSおよび次世代の宇宙船のために、より良いデブリシールドの開発を目指しています。 ESAのGeneral Support Technology Programmeによってサポートされているこのプロジェクトは、最近のアルミニウムシールドに取って代わる可能性のある新しいファイバーメタルラミネート（FML）の効率を調べる弾道テストを最近実施しました。
それを打破するには、衛星や宇宙ステーションなど、あらゆる軌道ミッションが、小さな物体との高速衝突のリスクに備える必要があります。これには、人工の宇宙ゴミと衝突する可能性が含まれますが、微小流星体の損傷（MMOD）のリスクも含まれます。これらは、特にしし座流星群などの激しい季節の流星体の流れの間に脅かされています。
直径5 cm（2インチ）から1メートル（1.09ヤード）の範囲にある大きな軌道の破片は、NASAとESAのSpace Debris Officeによって定期的に監視されていますが、小さいものは検出されないため、特に脅かされています。さらに悪いことに、破片のビット間の衝突により、ケスラー効果として知られる現象がさらに発生する可能性があります。
また、人類の近地球軌道（NEO）の存在は増加傾向にあり、今後数十年間に数千の衛星、宇宙の生息地、および乗組員のミッションが計画されているため、軌道の破片のレベルが上昇し、リスクが高まっています。エンジニアのAndreas Teschが説明したように：
「そのような破片は、1秒あたり数キロという高い衝撃速度のため、非常に損傷する可能性があります。大きな破片は少なくとも追跡できるため、国際宇宙ステーションなどの大きな宇宙船が邪魔にならないように移動できますが、1 cm未満の破片はレーダーを使用して見つけるのが難しく、一般的に小さな衛星では衝突を回避する機会が少なくなります。 。」
彼らの新しいシールドがどのように宇宙ゴミに耐えるかを確認するために、ESA研究者のチームが最近、直径2.8 mmのアルミニウム弾を宇宙船シールドのサンプルに発射するテストを行いました-その結果は高速カメラで撮影されました。このサイズで、7 km / sの速度で、弾丸はISSに接触するかのように、小さな破片が持つであろう衝撃エネルギーを効果的にシミュレートしました。
研究者ブノワボンボイシンが最近のESAプレスリリースで説明したように、
「私たちはドイツのフラウンホーファー高速動力学研究所でガス銃を使用して、宇宙船を宇宙ゴミから保護するために検討されている新しい材料をテストしました。私たちのプロジェクトは、GTMストラクチャーによって私たちのために製造されたさまざまな種類の「ファイバーメタルラミネート」を検討しています。これらは、複合材料で結合されたいくつかの薄い金属層です。
ビデオ（上記）からわかるように、固体のアルミニウム弾はシールドを貫通しましたが、その後破片と蒸気の缶に分かれました。これは、次の鎧の層がキャプチャまたは偏向するのがはるかに簡単です。これは、スペースデブリやMMODを処理する場合の標準的な方法です。複数のシールドを重ねて衝撃を吸収および捕捉し、船体に侵入しないようにします。
これの一般的な変種は「ホイップルシールド」と呼ばれ、もともとは彗星の塵から保護するために考案されました。このシールドは、バンパーと後壁の2つの層で構成されており、相互の距離は10〜30 cm（3.93〜11.8インチ）です。この場合、GTM Structures BV（オランダに拠点を置く航空宇宙会社）によってESA用に作成されたFMLは、複合材料で結合されたいくつかの薄い金属層で構成されています。
この最新のテストに基づいて、FMLはISSおよび将来の宇宙ステーションへの損傷を防ぐのに適しているようです。ブノワが示したように、彼と彼の同僚は今、他のタイプの軌道ミッションでこのシールドをテストする必要があります。 「次のステップは、CubeSatで軌道上デモンストレーションを実行して、軌道環境におけるこれらのFMLの効率を評価することです」と彼は言った。
そして、ESAの軌道デブリオフィスからのこのビデオを必ずお楽しみください。
