Tapadó-fogó eszköz az űrszemét ellen
(Rovat: Új eszközök és anyagok - 2015.01.23 07:15.)

A NASA kutatói a súlytalanságban is kipróbáltak egy újszerű technológián alapuló, tapadva fogó eszközt. A későbbiekben talán az űrszemét elleni harcban is bevethető lesz.

A NASA Sugárhajtás Laboratóriumában (Jet Propulsion Laboratory, JPL) az Aaron Parness vezetésével működő robotikai kutatócsoport által kifejlesztett eszköz a gekkók lábának hihetetlen tapadását próbálja utánozni. A gekkók és más gyíkok lábán parányi, elágazó szőrszálak bonyolult rendszere biztosítja azt a tapadást, amelynek köszönhetően az állatok könnyedén mozognak akár a függőleges falakon is. A legvékonyabb szőrszálak több százszor vékonyabbak az emberi hajszálnál. Az indáknak is nevezett mesterséges szőrszálak ék alakúak, a végükön ferdén álló, gombafejre emlékeztető képződményekkel. Amikor a szőrszálakkal borított felület hozzáér egy másik felülethez, először csak a szálak legvége lép azzal érintkezésbe. Megfelelően alkalmazott erő hatására a szálak úgy görbülnek el, hogy a végük nagyobb felületen érintkezzék a megragadni kívánt tárggyal. A két felület közötti tapadást a van der Waals-erők biztosítják. Ha a szőrszálakra alkalmazott erőt megszüntetik, a szálak ismét egyenesen állnak, így a tapadás megszűnik.

A gekkók lába végén a hajszálnál is sokkal vékonyabb szőrszálak biztosítják a hihetetlen tapadást – a természetnek ezt a leleményét próbálták a NASA kutatói utánozni. (Kép: Wikimedia Commons)

Nemrég a kutatók kipróbálták, hogy viselkedik az eszköz a súlytalanságban, legalábbis a NASA McDonnel-Douglas C-9B típusú repülőgépén parabolarepüléssel előállítható, rövid ideig (mindegy 20-30 másodpercig) tartó súlytalansági időszakokban. A kedvező tapasztalatok alapján úgy vélik, hogy a tapadva fogó eszköz – valamikor a távolabbi jövőben – megfelelő műholdra szerelve az űrszemét kisebb-nagyobb darabjainak befogására is alkalmas lehet, még akkor is, ha a törmelék forog vagy bukdácsol.

A parabolarepülés alatt végzett kísérletek során előbb egy közel 10 kg tömegű kockát „ragadtak meg”, majd az egyik kutatót, aki az űreszközök külső burkolati anyagából készült mellényt viselt, és azzal együtt 120 kg volt a tömege. A földi laboratóriumban az eszköz –60 °C-os, az űr hidegét szimuláló környezetben is jól vizsgázott. Megállapították, hogy az eszköz tapadóképessége 30 ezer „fogd meg – ereszd el” ciklus után sem csökkent. Következő lépésként az eszközt az űrben is használható robotkarra akarják integrálni.

Tesztelés súlytalansági parabolarepülésen, 2014 augusztusában. (Videó: NASA JPL)

A fejlesztés jelentőségét alátámasztja, hogy az USA Űrvédelmi Hálózata (Space Surveillance Network) nyilvántartása szerint több mint 21 ezer darab, 10 cm-nél nagyobb törmelékdarab kering a Föd körül, amelyek egyre nagyobb veszélyt jelentenek a működő űreszközökre.