Европа изостава от САЩ и Китай по отношение на многократно използваемите космически технологии. Най-мощната ракета на ЕС с името Ariane 6 използва изцяло еднократна конструкция. Въпреки това нов самовъзстановяващ се материал за космически кораби може да помогне на континента да преодолее тази разлика.

Швейцарската компания CompPair си партнира с Европейската космическа агенция (ESA), за да модифицира своя самовъзстановяващ се влакнест материал за използване в Космоса. Композитният материал HealTech на фирмата се самовъзстановява при нагряване благодарение на агент, който се активира при по-високи температури.

В рамките на проекта „Касандра“ на ESA компанията ще тества материала, който в крайна сметка би могъл да подобри космическите транспортни възможности на Европа.

Проектът „Касандра“ на ESA – съкращение от Composite Autonomous SenSing AnD RepAir (Композитни автономни сензори и ремонт) – е част от инициативата FIRST (Future Innovation Research in Space Transportation – Иновации в космическия транспорт). Целта на FIRST е да намери и тества нови материали в полза на европейския космически транспорт.

„Касандра“ се фокусира върху използването на сензори, както и на нагревателен елемент, който позволява на композитен материал от въглеродни влакна да се саморемонтира. В Космоса това би позволило на автономните космически кораби да удължат живота си, тъй като биха могли да се саморемонтират в началните етапи на повредата.

Композитни материали като полимери, подсилени с въглеродни влакна, все по-често се използват като материали за космически кораби. Тези материали се състоят от полимерна матрица, подсилена със слоеве от въглеродни или стъклени влакна. Те са леки материали, устойчиви на корозия, което ги прави особено полезни за космическите пътувания.

Един от недостатъците на композитните материали обаче е, че са чувствителни към повреди. Малките пукнатини по повърхността на материала могат да се влошат с времето. Това важи особено при многократна употреба, каквато се изисква при многократно използваеми космически кораби.

В материала HealTech на ComPair има лечебен агент, който се активира при по-високи температури. Тогава той се разтопява, за да поправи повредите, причинени от удари или напрежение.

Екипът на CompPair създаде прототип на своята композитна структура за Космоса, като интегрира мрежа от оптични сензори в пропитата със смола влакна на HealTech. Сензорите откриват всякакви повреди, задействайки механизма за нагряване. След задействането материалът се нагрява до 100–140 °C чрез интегрирани 3D-отпечатани алуминиеви решетки.

Вече са проведени тестове на проби от материала с различни размери, вариращи от 2×10 cm до 40×40 cm. Тестовете са проведени с цел събиране на данни за ефективността на мониторинга на повредите, процеса на нагряване и самовъзстановяването. Отделно от това тестовете за термичен шок позволиха на изследователите да наблюдават как материалът би реагирал на условията в криогенен резервоар. Следващата стъпка на изследователите е да адаптират материала към по-голяма форма, като например цял криогенен резервоар за гориво.

Снимка: Pexels/CompPair

Виж още: Какво правят 200 000 живи човешки неврона на микрочип? Играят Doom, разбира се (ВИДЕО)