NASA-ina nova misija Artemida trebala bi ponovno omogućiti put ljudima na Zemljin prirodni satelit Mjesec, a u daljim projekcijama čak i do najbližeg planeta Sunčeva sustava Marsa. Još iz vremena iznimne misije Apollo iz šezdesetih i ranih sedamdesetih godina prošloga stoljeća NASA vrši niz istraživačkih misija kako u udaljene dijelove Sunčeva sustava tako i u Zemljinoj orbiti. S jedne strane je nastojanje što više razumijevanja svemira, ali i eksperimentiranje s komercijalizacijom mogućnosti prije svega niske Zemljine orbite (Low Earth Orbite, LEO). Najoptimističniji smatraju kako je potencijal korištenja tog područja uvod u novu eru ekonomskih aktivnosti koja će donijeti prekretnicu našoj civilizaciji. Njihov optimizam ide toliko daleko da smatraju kako će proizvodnja u niskoj Zemljinoj orbiti čovječanstvo uvesti u tzv. orbitalno doba.

Naime, tehnološki napredak otvara početne mogućnosti komercijalizacije svemira, uz međunarodnu orbitalnu stanicu za znanstvena istraživanja Međunarodne svemirske stanice, već postoje ideje o turističkim putovanjima u bliski svemir, pa čak i izgradnje hotela u niskoj Zemljinoj orbiti, razmišlja se o uspostavi stalne misije na Mjesecu… No, ono što je posebno zanimljivo je da područje mikrogravitacije, više razine zračenja i stanje gotovo vakuumsko pružaju moguće okruženje koje će omogućiti otkrića koja mogu poboljšati život na Zemlji.

Naime, očekivanja iz biotehnoloških tvrtki, farmaceutskih proizvođača, proizvođača poluvodiča i drugih naprednih materijala te niza drugih industrija su da u takvom području mogu ostvariti revolucionarne proizvode koji će koristiti životu na Zemlji. Takva očekivanja ili nadanja imaju neka uporišta u dosadašnjim eksperimentima koje je NASA uz pomoć znanstvenih institucija do sada provodila.

-- tekst se nastavlja nakon oglasa --

 

Još u devedesetim godinama prošloga stoljeća, na NASA-inoj platformi u niskoj Zemljinoj orbiti nazvanoj Wake-Shield Facility eksperimentziano je s mogućnostima proizvodnje u uvjetima mikrogravitacije i bestežinskog stanja. Znanstvenicima je područje mikrogravitacije posebno zanimljivo kao potencijal za proizvodnju određenih stvari koje se ne mogu tako kvalitetno proizvesti na Zemlji.

NASA-ina znanstveno eksperimentalna platforma u niskoj Zemljinoj orbiti nazvana Wake-Shield Facility bila je dio misija iz 90-tih godina prošloga stoljeća

Centar za napredne materijale

WSF je sponzorirao Odjel za svemirsku obradu u NASA-inom Uredu za život i mikrogravitacijske znanosti i primjene. Projektirao ga je, izgradio i njime upravljao Space Vacuum Epitaxy Center koji je nakon tih eksperimenata preimenovan u Center for Advanced Materials, na Sveučilištu u Houstonu, koji je u stvari NASA-in komercijalni svemirski centar u suradnji sa industrijskim partnerom Space Industries, Inc. , također u Houstonu u državi Teksas.

Wake Shield Facility (WSF) bila je NASA-ina eksperimentalna znanstvena platforma koju je Space Shuttle postavio u nisku Zemljinu orbitu. Bio je to slobodnoleteći disk od nehrđajućeg čelika promjera 3,7 m (12 stopa). WSF je raspoređen pomoću Canadarma Space Shuttlea, pozicionirao se oko 55 km (34 milje) iza Space Shuttlea, koji je bio na orbitalnoj visini od preko 300 km (190 milja), unutar termosfere, gdje je atmosfera izrazito razrijeđena. Orbitalna brzina mu je bila je najmanje tri do četiri puta veća od brzine molekula termosferskog plina u tom području, što je rezultiralo prostorom iza WSF-a koji je bio potpuno bez molekula plina čime je za WSF-a stvoren  ultravisoki vakuum za sobom. Naime, Space Shuttlea stvara jedinstveno ultravakuumsko okruženje iza sebe, s kombinacijom brzina pumpanja i razina vakuuma tisućama puta boljim od najboljih vakuumskih komora na Zemlji. Taj vakuum korišten je za proučavanje rasta epitaksijalnog (kristalnog sloja) filma. Nakon dva dana, Space Shuttle je ponovno upotrijebio svoju robotsku ruku da prikupi WSF i pohrani ga u Shuttleov prostor za teret za povratak na Zemlju.

Svemirski avion američke tvrtke Sierra Space, koja nastoji komercijalizirati programe u niskoj Zemljinoj orbiti, Dream Chaser letjeti će do Međunarodne svemirske postaje od 2023. godine

Tri eksperimenta

Program letenja WSF-a izvorno je bio niz od četiri misije za provjeru koncepta čiji je cilj bio određivanje izvedivosti vakuumskog okruženja svemirskog traga za industrijsku proizvodnju tankoslojnog poluvodičkog materijala. Koristeći brz pristup, niske cijene, komercijalne komponente (COTS) i protoflight (svemirski) hardver, eksperiment s prvim WSF proveden je od planiranja do leta u Zemljinoj orbiti za manje od 60 mjeseci uz proračun od samo 15 milijuna američkih dolara. Prva dva leta Wake Shielda, u veljači 1994. godine (STS-69, Discovery) i rujnu 1995. godine (STS-69, Endeavour), postavila su temelje za buduće korištenje svemirskog vakuumskog okruženja. Te misije proizvele su prvu karakterizaciju formiranja vakuumskog pražnjenja i epitaksijalnog rasta u tom pražnjenju tankih slojeva galij arsenida (GaAs) i aluminij galij arsenida (AlGaAs) rekordne čistoće. WSF-03 u studenom 1996. godine (STS-80, Columbia) nastavio je s eksperimentima u naprednim tankim filmovima za aplikacije uključujući brze tranzistore, lasere i solarne ćelije, uzgojem materijala za izradu uređaja.

Tijekom eksperimenta, znanstvenik za materijale Sveučilišta u Houstonu Alex Ignatiev proizveo poluvodič u vakuumu svemira koji je, kako se tvrdi, bio 10.000 puta bolji u kvaliteti od onih napravljenih na Zemlji. 2016. godine bioinženjeri su upotrijebili 3D printer za stvaranje dvokomorne strukture srca dojenčeta od matičnih stanica tijekom paraboličnog leta koji je simulirao bestežinsko stanje.

Ukupno su tri leta Wake Shield Facility prenijela su 25 kooperativnih tereta u orbitu usredotočenih uglavnom na dokazivanje komercijalne održivosti određenih projekata. Od projekta se očekivao prijelaz na značajna komercijalna ulaganja za nove letove, poboljšanja sustava WSF bila su u tijeku. Plan integracije i testiranja bio je odobren za WSF-04 kada su NASA-ina financijska sredstva za projekt istekla krajem 1997. godine.

UC San Diego i njegov Institut za matične stanice Sanford planiraju do kraja desetljeća namjenske objekte za istraživanje i bio-proizvodnju na Orbital Reefu, prvoj svjetskoj komercijalnoj svemirskoj stanici koju grade Sierra Space i Blue Origin

Podijeli:

 

 

Vezane objave