Naukowcy analizują spaw wykonany na stacji kosmicznej

Fot. Adobe Stock
Fot. Adobe Stock

Eksperci Europejskiej Agencji Kosmicznej badają spaw wykonany na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. To technologia krytyczna dla dalszej eksploracji kosmosu – twierdzą specjaliści.

Jak podała Europejska Agencja Kosmiczna, na Ziemi przetestowano spaw wykonany przez astronautów pracujących na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Choć spaw ma tylko centymetr długości, jego wykonanie to historyczny moment – mówią eksperci.

"Jeśli eksploracja kosmosu przez człowieka ma stać się naprawdę zrównoważona i samowystarczalna, to produkcja w przestrzeni kosmicznej musi stać się powszechna, a zdolność do spawania będzie tego ważnym elementem. Dlatego musimy sprawdzić, czy łatwo jest spawać w kosmosie" – powiedział João Gandra, inżynier z ESA.

Spawanie w przestrzeni diametralnie różni się od tego samego procesu na Ziemi – podkreślają specjaliści. Na przykład pod wpływem normalnej grawitacji prądy konwekcyjne w powietrzu chłodzą metal, tworząc tzw. jeziorko spawalnicze, które po utwardzeniu tworzy spoinę. W warunkach mikrograwitacji roztopiony metal zachowuje się odmiennie – tworzy płynne krople utrzymujące specyficzny kształt pod działaniem napięcia powierzchniowego.

Oprócz tego w kosmosie na metal oddziałują inne czynniki, takie jak promieniowanie czy próżnia. "Obecnie tak naprawdę nie rozumiemy, jak te czynniki mogą wspólnie oddziaływać, i jakie mogą mieć konsekwencje dla właściwości końcowego produktu. Możemy przeprowadzać symulacje komputerowe, ale brakuje nam danych empirycznych do kalibracji i poprawy naszych prognoz. Dlatego ten punktowy spaw jest dla nas tak cenny" - dodaje João Gandra.

Dotąd w kosmosie wykonano tylko kilka eksperymentów związanych ze spawaniem. Pierwszy taki przypadek miał miejsce na radzieckim statku kosmicznym Sojuz-6 w 1969 roku, a kolejne - na amerykańskiej stacji Skylab i radzieckiej stacji Salut-7, odpowiednio w latach 1973 i 1984 – przypomina ESA.

W latach 90. powstały amerykańsko-rosyjskie plany dotyczące opracowania wielofunkcyjnego narzędzia spawalniczego na potrzeby prac konserwacyjnych prowadzonych na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Zostały one jednak porzucone z powodu obaw o bezpieczeństwo oraz trudności logistycznych.

Badany teraz spaw wykonano z pomocą urządzenia, którego działanie polega na emisji silnej, rozgrzewającej metal wiązki elektronów. Podobną technikę zastosowano we wspomnianym doświadczeniu przeprowadzonym na pokładzie Sojuz-6.

Spawanie wiązką elektronów ma kilka zalet – wiązkę można precyzyjnie kontrolować, przenika ona głęboko w metal, a przy tym tracona jest minimalna ilość energii. Metodę tę można jednak zastosować jedynie w próżni wysokiej jakości, co sprawia, że spawanie wiązką elektronów doskonale nadaje się do zastosowania w kosmosie.

Ponadto system ten może także wykorzystać do cięcia i druku 3D.

Choć eksperyment wymagał próżni, prowadzony był wewnątrz ISS, w specjalnym, aluminiowym cylindrze.

Eksperyment został zainicjowany przez amerykański startup ThinkOrbital i przeprowadzony z udziałem brytyjskiego The Welding Institute (TWI). "Mamy nadzieję na udział w kolejnych lotach testowych, ukierunkowanych na coraz bardziej ambitne operacje spawalnicze. Ta kampania jest doskonale zgodna ze strategią ESA dotyczącą rozwoju metod produkcji i serwisowania w przestrzeni kosmicznej. To kluczowy element nowej gospodarki kosmicznej i stanowi kolejne narzędzie w arsenale ludzkości zmierzającej kierunku dalszych i dłuższych misji kosmicznych" – podsumowuje João Gandra. (PAP)

Marek Matacz

mat/ zan/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Fotodetektor naśladuje pustynną mrówkę

  • Fot. Adobe Stock

    Terapia genowa może „naprawić” łożysko i ocalić ciążę - na razie u świnki morskiej

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera