الفضاء هو واحد من أكثر البيئات المتطرفة التي يمكن تخيلها. فوق الغلاف الجوي العازل للأرض ، تتعرض المركبات الفضائية إلى درجات حرارة شديدة ، ساخنة وباردة ، وتهديد متزايد بشكل كبير بضرر الإشعاع.
أول حالة متطرفة يجب على المركبة الفضائية التعامل معها هي حالة الإطلاق. الصاروخ الذي يضع المركبة الفضائية في المدار سيهزها بعنف ويضربها بموجات صوتية عالية للغاية.
يمكن لأي من هاتين الظاهرتين تحطيم قطع دقيقة من المعدات ، ولذلك يقوم المهندسون دائمًا ببناء نموذج حراري وهيكلي للمركبة الفضائية واختبارها. يحاكيون شروط الإطلاق باستخدام طاولة الاهتزاز والغرفة الصوتية في المركز الأوروبي لتكنولوجيا الفضاء (ESTEC) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في هولندا.
يمكن أن تتراوح درجات الحرارة في الفضاء من البرودة الشديدة ، مئات الدرجات تحت التجميد ، إلى مئات الدرجات أعلاه؟ خاصة إذا كانت المركبة الفضائية قريبة من الشمس.
على الرغم من عدم وجود هواء في الفضاء ، إلا أن الطاقة يتم حملها عن طريق الإشعاع ، الذي يأتي عادةً من الشمس ، والذي يسبب التسخين عندما يتم امتصاصه بواسطة المركبات الفضائية أو الكواكب أو الأجرام السماوية الأخرى.
اعتمادًا على المكان الذي يعتزمون تشغيل السيارة فيه ، يبني المهندسون إما في أنظمة التبريد أو العوازل.
ومع ذلك ، في حالة مطارد المذنب روزيتا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، يجب أن تغامر المركبة الفضائية أولاً في حرارة النظام الشمسي الداخلي ، قبل التوجه بعيدًا إلى النظام الشمسي الخارجي المتجمد.
صمم المهندسون نظامًا من "اللوفر" يتناسب مع لوحات المبرد الخاصة بالمركبة الفضائية. عندما تكون Rosetta في النظام الشمسي الداخلي ، تتأرجح الفتحات ، مما يسمح للمشعات بطرد الحرارة الزائدة إلى الفضاء.
في وقت لاحق ، في النظام الشمسي الخارجي ، يتم إغلاق اللوفر ، مما يساعد على الاحتفاظ بالحرارة في الداخل. يتطلب ضمان قدرة الدوائر المتكاملة وأجهزة الكمبيوتر على العمل في بيئة إشعاع الفضاء حماية المعدات الإلكترونية الحساسة.
يمكن تقسيم الإشعاع في الفضاء إلى أنواع "محاصرة" و "عابرة". الجسيمات المحاصرة هي الجسيمات دون الذرية ، بشكل رئيسي البروتونات والإلكترونات ، المحاصرة بالمجال المغناطيسي للأرض مما يخلق ما يسمى أحزمة الإشعاع فان ألين حول كوكبنا.
تم تصميم المجموعة الرباعية من المركبات الفضائية للعمل في هذه المنطقة من الفضاء والتحقيق فيها.
يتكون الإشعاع العابر بشكل رئيسي من البروتونات والأشعة الكونية التي تتدفق باستمرار عبر الفضاء ويتم تعزيزها أثناء العواصف المغناطيسية على الشمس المعروفة باسم "التوهجات الشمسية".
عندما يصطدم هذا الإشعاع بالدوائر الإلكترونية ، يمكنهم تغيير محتويات خلايا الذاكرة ، مما يتسبب في تدفق تيارات زائفة حول المركبة أو حتى حرق رقائق الكمبيوتر.
يُعرف بناء الدوائر المتكاملة التي تقاوم تأثيرات الإشعاع باسم "تصلب الفضاء". عادة ما ينطوي هذا على إعادة تصميم الرقائق بحيث تكون محمية بطريقة ما من الإشعاع الضار. نهج آخر هو الكشف عن الأخطاء الناتجة عن الإشعاع الفضائي وتصحيحها.
كما يمكن أن يؤدي الاستحمام النيزكي إلى إتلاف المركبة الفضائية. جزيئات الغبار الصغيرة التي تجعلنا نرى "النجوم الرماية" تنتقل عبر الفضاء بسرعة عدة كيلومترات في الثانية ويمكن أن يكون لها تأثير "صفائح الرمل" على صفائف كبيرة من الألواح الشمسية الحيوية.
أثناء عاصفة من الليونيدات ، على سبيل المثال ، قام العلماء بتحويل تلسكوب هابل الفضائي بحيث قدمت الألواح الشمسية أصغر مساحة سطحية للنيازك القادمة.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية
