Riješili problem koji onemogućava daleka svemirska putovanja
Znanstvenici sa Sveučilišta Washington State (WSU) upotrijebili su staru japansku umjetnost savijanja papira kako bi riješili jedan od ključnih izazova putovanja otvorenim svemirom - kako pohraniti i micati gorivo za raketne motore.
Student postdiplomac WSU-a Kjell Westra i profesor Jake Leachman, razvili su sklopivi plastični mjehur koji ne puca na superhladnim temperaturama i koji bi se u budućnosti mogao koristiti za pohranu i pumpanje goriva u svemirskim letjelicama.
Inspiraciju za dizajn tog mjehura povukli su iz origamija, a njihov rad objavljen je u znanstvenom časopisu Cryogenics.
Izazov upravljanja gorivom ograničavajući je faktor u svemirskim putovanjima te uvelike ograničava svemirska putovanja ili na kratak put s velikom količinom tereta, ili je pak riječ o malim satelitima čije misije dugo traju.
Prijašnji pokušaji da se napravi spremnik za gorivo koji bi bio upotrebljiv u svemiru, počevši od 60-ih i 70-ih godina 20. stoljeća, redom su propali, a najčvršći prijašnji dizajn izdržao bi maksimalno pet ciklusa putovanja prije nego što bi postao neupotrebljiv.
Trenutačni sustavi koriste metalne ploče i princip napetosti površine kako bi upravljali tekućim gorivima, ali ti su sustavi spori i mogu tek sipkati gorivo u malim količinama pa su veličina takvih spremnika i trajanje misija ograničeni.
Trenutačno nemamo velika i dugoročna putovanja jer ne možemo dugoročno pohraniti gorivo u svemiru, pojašnjava Leachman.
Kopajući po literaturi, Westra je pronašao studiju u kojoj su znanstvenici razvili mjehove na bazi origamija. Origami je istraživan u 80-im i 90-im godinama prošlog stoljeća s idejom da se iskoristi potencijal njegovih kompleksnih oblika i interesantnih mehaničkih ponašanja.
Primjenom origamija materijal se oslobađa stresa na jednoj točki te se on širi ravnomjerno na posvuda, što taj materijal onda čini izdržljivijim i otpornijim na mehanička oštećenja.
Westra i njegov tim odlučili su tehniku origamija primijeniti na tankoj plastičnoj ploči od milara. Westri je u tehnici origamija pomogao i YouTube pa je proveo nekoliko sati proučavajući kako da pravilno napravi origami mjehove.
Jednom kad je svladao tehniku i napravio mjehur, testirao ga je tako što je u njega pretočio tekući dušik, koji je bio na temperaturi od -196 Celzijevih stupnjeva. On i njegov tim otkrili su da se origami mjehur pun tekućeg superhladnog dušika može stiskati najmanje 100 puta bez bilo kakvog mehaničkog oštećenja. U svim testiranjima dosad nije procurio ili puknuo.
Riješili smo problem koji je svima bio prepreka. Uzbuđeni smo zbog toga, rekao je Leachman.
Trenutačno se provode još rigoroznija testiranja, a plan je napraviti test i s tekućim vodikom te vidjeti koliko dobro ti mjehuri mogu pohraniti i istiskivati gorivo van te usporediti učinkovitost s postojećim sustavima spremnika za gorivo na svemirskim letjelicama.
Westrin rad nedavno je zamijetila i NASA.
