Τρίτη, 18 Φεβρουαρίου 2014

Προϊστορική βαφή θα προστατεύσει ευρωπαϊκή αποστολή στον Ήλιο, ESA's High-Tech Solar Orbiter to be Coated in Prehistoric Pigment

Το Solar Orbiter θα πρέπει να υπομείνει θερμοκρασίες έως 520 βαθμούς Κελσίου. ESA’s next generation Sun explorer, Solar Orbiter will be launched in 2017. It will investigate the connections and the coupling between the Sun and the heliosphere, a huge bubble in space created by the solar wind. The solar wind can cause auroras and disrupt satellite-based communication. Credit: ESA/AOES

Οι προϊστορικοί καλλιτέχνες που ζούσαν στη νότια Γαλλία πριν από 30.000 χρόνια δεν θα μπορούσαν να φανταστούν ότι η εφεύρεσή τους θα χρησιμοποιούνταν κάποτε σε διαστημικά σκάφη. Η θερμική ασπίδα του Solar Orbiter, ενός ευρωπαϊκού σκάφους που θα πλησιάσει επικίνδυνα στον Ήλιο, θα είναι καλυμμένη με την πρώτη μαύρη χρωστική που εφηύρε ο άνθρωπος.

H αποστολή

To Solar Orbiter της ευρωπαϊκής διαστημικής υπηρεσίας ESA, το οποίο προγραμματίζεται να εκτοξευτεί το 2017, θα τεθεί σε τροχιά σε απόσταση μόλις 42 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον Ήλιο, περίπου το ένα τέταρτο της απόστασης της Γης από το μητρικό της άστρο (150 εκατ. χιλιόμετρα).

Θα πρέπει τότε να υπομείνει θερμοκρασίες έως και 520 βαθμών Κελσίου, γι΄αυτό και τα όργανά του θα λειτουργούν προστατευμένα πίσω από μια θερμική ασπίδα από τιτάνιο, με διαστάσεις 3,1 επί 2,4 μέτρα. Οι μηχανικοί της ΝASA σχεδίαζαν αρχικά να επιστρώσουν την ασπίδα με ύφασμα ανθρακονήματος, αργότερα όμως συνειδητοποίησαν ότι το υλικό αυτό θα αλλοιωνόταν από τη μακρόχρονη έκθεση στην ακραία ακτινοβολία.

To μαύρο στις βραχογραφίες του Σοβέ είναι κάρβουνο από καμένα οστά. The 30 000-year-old Chauvet Cave paintings in southern France employ burnt bone from fires as the source of their black pigment. Credit: Wikimedia Commons via ESA

Αποφάσισαν τελικά να χρησιμοποιήσουν την κατάμαυρη βαφή που γνωρίζουμε από τις περίφημες βραχογραφίες στο σπήλαιο Σοβέ της νότιας Γαλλίας, ηλικίας περίπου 30.000 ετών.

Πρόκειται ουσιαστικά από κάρβουνο που προήλθε από την καύση οστών στους καταυλισμούς αυτών των προϊστορικών καλλιτεχνών. Η πρώτη μαύρη χρωστική που ανακάλυψε ο άνθρωπος περιέχει άνθρακα και μια μορφή φωσφορικού ασβεστίου που διαθέτει τα ιδανικά χαρακτηριστικά για το Solar Orbiter: απορροφά την ηλιακή ακτινοβολία και την εκπέμπει εκ νέου στη μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας, η οποία έτσι θα διαρρέει στο Διάστημα και δεν θα υπερθερμαίνει την ασπίδα. Επιπλέον, η μαύρη βαφή θα παραμένει μαύρη όσο καιρό κι αν μείνει εκτεθειμένη στη σκληρή ακτινοβολία.

Ερευνητές της εταιρείας Enbio πειραματίζονται με την κατάμαυρη επίστρωση Solar Black. The Enbio team wield a blow torch to demonstrate the heat absorption of Solar Black CoBlast-treated titanium foil. A similar coating will form the outermost layer of the protective heatshield for ESA's 2017 Solar Orbiter mission. Pictured at Enbio’s manufacturing facility at the NovaUCD centre on the University College Dublin campus are (l-r) Nigel Cobbe, vice-president, business development, Enbio; John O’Donoghue, CEO, Enbio; and Dr James Carton, industrial surfaces programme manager, Enbio. Credit: Enbio/NovaUCD

Για την επίστρωση της ασπίδας η ESA απευθύνθηκε στην Enbio, μια ιρλανδική εταιρεία που παράγει το υλικό Solar Black, βασισμένο σε κάρβουνο από κόκαλα.  Η ασπίδα θα επιστρωθεί με μια τεχνική της Enbio η οποία χρησιμοποιείται κανονικά για την επίστρωση ιατρικών εμφυτευμάτων. Πλάκες τιτανίου επιστρωμένες Solar Black πρόκειται τώρα να δοκιμαστούν σε έναν θάλαμο κενού που προσομοιώνει τις συνθήκες κοντά στον Ήλιο.