Kosmosa kuģa būvēšana kādu dienu varētu būt tikpat vienkārša kā papīra lapas salocīšana plaknē un ļaujot aerodinamikai darīt pārējo. Tokijas Universitātes pētnieku komanda simulēja papīra lidmašīnas atbrīvošanu no Starptautiskās kosmosa stacijas (ISS), lai noskaidrotu, vai izdzīvotu atmosfēras atgriešanos.
Papīrā publicēts Acta Astronautica pētnieki parādīja, kā origami var būt risinājums zemas Zemes orbītas pieaugošajai miskastei. Tā vietā, lai paļautos tikai uz metāliem, lai izveidotu kosmosa kuģi, komanda, kas atrodas aiz papīra, apgalvo, ka standarta papīra loksne varētu veikt darbu un viegli sadedzināt atmosfērā atkārtotas ievadīšanas laikā. Pētījumā pētnieki izveidoja papīra plakni ar alumīnija asti un ievietoja to vēja tunelī, lai redzētu, kā tā varētu iet no kosmosa. Ideja ir vienkārša, un tā mērķis ir parādīt, kā organiskos materiālus var izmantot, lai radītu ilgtspējīgāku orbitāles vidi.
Origami kosmosa plakne ir izgatavota no nepārklāta A4 drukas papīra lapas ar salocītiem slāņiem degunā, lai mainītu masu augšpus centru un nodrošinātu aerodinamisko stabilitāti. “Šāds kosmosa kuģis vēl nav lidojis kosmosā,” lasāms rakstā. “Nav skaidrs, vai viņu lidojuma dinamika ļoti retā atmosfērā [low Earth orbit] būtu līdzīgi kā parastā uz zemes bāzes origami plakne un vai lidmašīna izdzīvotu vai sadedzinātu atmosfēras ieejas laikā. ” Protams, viss kosmosa kuģis netiktu izgatavots tikai no papīra.
Lai to pārbaudītu, pētnieki vispirms izveidoja papīra plaknes simulāciju, kas tiek palaista no ISS 248 jūdžu augstumā (400 kilometru) un ātrumu 17 448 jūdzes stundā (7800 metri sekundē). Papīra plakne palika stabila un slīdēja pa kosmosam līdzīgos apstākļus. Tas sāka samazināties zemākā 74 jūdžu augstumā virs Zemes virsmas (120 kilometri) un izgriezās ārpus kontroles. Tiek gaidīts, ka šajā augstumā tiek veikta miesas kustība, un smagā aerodinamiskā sildīšana izraisītu papīra plakni, kas sadedzina atmosfērā aptuveni 55 līdz 58 jūdzes (90 līdz 110 kilometru) augstumā, saskaņā ar papīru.
Pēc tam pētnieki novietoja fizisko modeli Kashiwa hipersonic un augstā entalpijas vēja tunelī Tokijas universitātē, lai redzētu, kā tas noturēsies atkārtotas ievadīšanas apstākļos. Viņi apmēram septiņas sekundes to pakļāva Mach 7 ātrumam, kuru laikā plaknes deguns ir saliekts un spārni parādīja Charring pazīmes. Tomēr tas pilnībā neizšķīrās, wager, visticamāk, būtu, ja viņi to tur turētu ilgāku laika posmu, sacīja pētnieki.
Pēc atmosfēras atgriešanās tradicionālais kosmosa kuģis atstāj metāla daļiņas un ķīmiskas vielas, kas sabojā ozona slāni. No otras puses, papīra plakne ir izgatavota no organiska materiāla, kas nerada draudus videi. Tomēr joprojām ir daži izaicinājumi. Ņemot vērā to, cik maza ir papīra plakne, tā neatspoguļo radaru pietiekami spēcīgi un būtu grūti izsekot orbītā. Pētnieki iesaka to aprīkot ar miniatūrizētu pozīciju, navigāciju un laika uztvērēju. Tas ir arī ārkārtīgi jutīgs pret aerodinamisko vilkmi un tāpēc var pavadīt tikai tik daudz laika orbītā, tāpēc to var izmantot īslaicīgām misijām ar nelielām kravām.
Origami kosmosa plakne, iespējams, nebūs piemērota plašai misiju klāstam, taču pētnieki ierosina to versiju varētu izmantot kā pasīvu zondi, lai izmērītu atmosfēras blīvumu vai kā platformu zemu izmaksu un īslaicīgām misijām zemas zemes orbītā. “Papīra telpas plaknes ārkārtīgi zemo izmaksu dēļ vienlaikus varēja veikt vairākas izvietošanas un atkārtot ar regulāriem intervāliem, nodrošinot vienlaicīgus sadalītus mērījumus,” zinātnieki paskaidroja savā dokumentā.
Ideja par bērnišķīgu kosmosa plakni, kas slīd pa atmosfēru, var šķist pārāk vienkārša, taču papīra izmantošana kosmosa kuģī varētu mums palīdzēt atrisināt metāla drūzmējošu zemas zemes orbītas pārapdzīvotību un sadalīties kosmosa lūžņu gabalos.
