Setelah enam puluh tahun badan-badan antariksa mengirimkan roket, satelit, dan misi lainnya ke orbit, puing-puing luar angkasa telah menjadi sesuatu yang semakin memprihatinkan. Tidak hanya ada potongan besar sampah yang bisa mengeluarkan pesawat ruang angkasa dalam satu pukulan, tetapi ada juga potongan-potongan kecil puing-puing yang bepergian dengan kecepatan sangat tinggi. Puing-puing ini merupakan ancaman serius bagi Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), satelit aktif dan misi kru masa depan di orbit.
Untuk alasan ini, Badan Antariksa Eropa sedang mencari untuk mengembangkan perisai puing yang lebih baik untuk ISS dan generasi pesawat ruang angkasa masa depan. Proyek ini, yang didukung melalui Program Teknologi Dukungan Umum ESA, baru-baru ini melakukan tes balistik yang melihat efisiensi laminasi logam serat baru (FML), yang dapat menggantikan pelindung aluminium di tahun-tahun mendatang.
Untuk memecahnya, setiap dan semua misi orbital - baik itu satelit atau stasiun ruang angkasa - perlu dipersiapkan untuk risiko tabrakan berkecepatan tinggi dengan benda-benda kecil. Ini termasuk kemungkinan bertabrakan dengan sampah antariksa buatan manusia, tetapi juga mencakup risiko kerusakan objek meteoroid mikro (MMOD). Ini terutama mengancam selama aliran meteoroid musiman yang intens, seperti Leonid.
Sementara potongan puing orbital yang lebih besar - mulai dari 5 cm (2 inci) hingga 1 meter (1,09 yard) dengan diameter - secara teratur dipantau oleh NASA dan dan Kantor Ruang Puing-puing ESA, potongan-potongan yang lebih kecil tidak dapat dideteksi - yang membuatnya sangat mengancam. Lebih buruk lagi, tabrakan antara serpihan-serpihan puing dapat menyebabkan lebih banyak terbentuk, sebuah fenomena yang dikenal sebagai Efek Kessler.
Dan karena kehadiran manusia Near-Earth Orbit (NEO) hanya meningkat, dengan ribuan satelit, habitat ruang angkasa, dan misi kru yang direncanakan untuk beberapa dekade mendatang, tingkat puing-puing orbit yang semakin meningkat karenanya menimbulkan risiko yang semakin besar. Seperti yang dijelaskan insinyur Andreas Tesch:
“Puing-puing seperti itu bisa sangat merusak karena kecepatan benturannya yang tinggi beberapa kilometer per detik. Potongan-potongan puing yang lebih besar setidaknya dapat dilacak sehingga pesawat ruang angkasa besar seperti Stasiun Luar Angkasa Internasional dapat bergerak keluar, tetapi potongan-potongan yang lebih kecil dari 1 cm sulit dikenali menggunakan radar - dan satelit yang lebih kecil pada umumnya memiliki lebih sedikit peluang untuk menghindari tabrakan . "
Untuk melihat bagaimana perisai baru mereka akan tahan terhadap puing-puing luar angkasa, tim peneliti ESA baru-baru ini melakukan tes di mana peluru aluminium berdiameter 2,8 mm ditembakkan pada sampel perisai pesawat ruang angkasa - hasil yang difilmkan oleh kamera berkecepatan tinggi . Pada ukuran ini, dan dengan kecepatan 7 km / s, peluru secara efektif mensimulasikan energi tumbukan yang akan dimiliki oleh serpihan kecil seolah-olah bersentuhan dengan ISS.
Seperti yang dijelaskan oleh peneliti Benoit Bonvoisin dalam siaran pers ESA baru-baru ini:
“Kami menggunakan senjata gas di Institut Fraunhofer Jerman untuk Dinamika Berkecepatan Tinggi untuk menguji bahan baru yang dipertimbangkan untuk melindungi pesawat ruang angkasa terhadap puing-puing luar angkasa. Proyek kami telah mencari berbagai jenis 'laminasi logam serat' yang diproduksi untuk kami oleh GTM Structures, yang merupakan beberapa lapisan logam tipis yang diikat bersama dengan material komposit. "
Seperti yang dapat Anda lihat dari video (diposting di atas), peluru aluminium padat menembus perisai tetapi kemudian pecah menjadi kaleng fragmen dan uap, yang jauh lebih mudah untuk ditangkap atau dibelokkan oleh lapisan pelindung berikutnya. Ini adalah praktik standar ketika berhadapan dengan puing-puing ruang dan MMOD, di mana banyak perisai disatukan untuk menyerap dan menangkap dampak sehingga tidak menembus lambung.
Varian umum dari ini dikenal sebagai 'Whipple shield', yang awalnya dirancang untuk melindungi dari debu komet. Pelindung ini terdiri dari dua lapisan, bumper dan dinding belakang, dengan jarak timbal balik 10 hingga 30 cm (3,93 hingga 11,8 inci). Dalam hal ini, FML, yang diproduksi untuk ESA oleh GTM Structures BV (sebuah perusahaan dirgantara berbasis di Belanda), terdiri dari beberapa lapisan logam tipis yang diikat bersama-sama dengan material komposit.
Berdasarkan tes terbaru ini, FML tampaknya sangat cocok untuk mencegah kerusakan pada ISS dan stasiun ruang angkasa masa depan. Seperti yang ditunjukkan Benoit, dia dan rekan-rekannya sekarang perlu menguji perisai ini pada misi orbital jenis lain. "Langkah selanjutnya adalah melakukan demonstrasi in-orbit di CubeSat, untuk menilai efisiensi FML ini di lingkungan orbital," katanya.
Dan pastikan untuk menikmati video ini dari Orbital Debris Office ESA:
