Geckonem w kosmiczne śmieci
Dodane przez jacek dnia 14/08/2015 13:21:08
slowaKluczowe This is an image of a gecko foot. Researchers at NASA's Jet Propulsion Laboratory have developed a gripping system based on the way that gecko feet are able to stick to surfaces. Just as a gecko's foot has tiny adhesive hairs, the JPL devices have small structures that work in similar ways. Image credit: Wikimedia Commons. Image credit: Wikimedia CommonsKosmiczny śmietnik nad naszymi głowami spędza sen z oczy niejednemu specjaliście w NASA i innych agencjach kosmicznych na cały świecie. Martwić mogą się też zwykli mieszkańcy ziemi, gdyż za niedługi czas nie będzie możliwości wysłania bezpiecznie jakiegokolwiek satelity na orbitę, a nasza codzienność jest niezwykle ściśle związana z technologią na skraju kosmosu. Począwszy od GPS, przez sieci komórkowe po telewizję satelitarną i wiele innych rozwiązań wypełnia naszą codzienność i stopniowo uzależnia nas od siebie. Jak więc poradzić sobie z zagrożeniem jakie nieuchronnie nas dopadnie? Jak bezpiecznie podróżować w kosmos? Inżynierowie z JPL podpatrują przyrodę i stosują sprawdzone od milionów lat rozwiązania.
Treść rozszerzona
Gecko znane jest niejednemu czytelnikowi. Technologia skopiowała pomysł gekona na przyczepianie się do różnych powierzchni. Ta niewielka jaszczurka bez najmniejszych problemów przyczepia się do pionowych ścian, pni a nawet porusza się do góry nogami bez względu na wysokość na jakiej się znajduje. Przy czym wcale nie korzysta z żadnego kleju czy przyssawek, jak moglibyśmy przypuszczać. Choć z początku wielu tak myślało. Rozwiązanie tej zagadki jest bardziej niezwykłe. Tak skuteczne przyleganie łap gekona zawdzięcza on mikroskopijnym wyrostkom wyściełającym spód każdego palca jego łap. Na spodniej części spłaszczonych palców istnieją specjalne twory (lamellae). Są to nachodzące na siebie blaszki pokryte milionami mikroskopijnych wyrostków skórnych. Jeden wyrostek jest wielkości około 10 do 100 mikrometrów. Specjalny mechanizm układu krwionośnego w kończynach gekona umożliwia mu sterowanie przyczepnością. Wystarczy, że unosi lub opuszcza palce. Dorosły gekon potrafi utrzymać całą wagę ciała jednym palcem. Zaczepiony wszystkimi palcami jest w stanie unieść ciężar wagi ludzkiego noworodka.

slowaKluczowe Gecko Grippers Moving On Up

This artist's concept shows how a future robot called LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot) could inspect and maintain installations on the International Space Station. The robot would stick to the outside using a gecko-inspired gripping system. Image credit: NASA/JPL-Caltech
Na co dzień wielu korzysta z podkładek wykorzystujących identyczny mechanizm. Dzięki nim nie spadają nam telefony z konsoli samochodu w czasie jazdy. Inżynierowie z JPL poszli dalej. Postanowili posprzątać śmietnik po sobie w okolicy Ziemi. Ale problemem było łapanie szczątków, a nawet całych niedziałających satelitów. Z pomocą przyszła im wspomniana jaszczurka. Skoro nie można złapać, to trzeba się przykleić. Oczywiście nie dosłownie, ale właśnie tak jak robi to gekon. Opracowany materiał został przetestowany w zerowej grawitacji na specjalnym samolocie Zero G. W sumie, chwytaki zostały przetestowane na ponad 30 powierzchniach statków kosmicznych w JPL. Również z powodzeniem przetestowane w komorze próżniowej i cieplnej JPL w całkowitej próżni i temperaturze minus 76 stopni Fahrenheit (minus 60 stopni Celsjusza), w celu symulowania warunków przestrzeni kosmicznej. Testami objęto różnego rodzaju ładunki ze sporymi masami własnymi. Za skuteczność działania tego rozwiązania odpowiadają siły van der Waalsa. Nie jest więc żaden cud ale po prostu fizyka.

Opracowane w JPL rozwiązania przewiduje się też stosować na stopach robotów, które mogę poruszać się po zewnętrznej powłoce stacji ISS i innych statków kosmicznych. Można w ten sposób kontrolować stan powłok, prowadzić naprawy i badania. Wszystko zależy jakie przeznaczenie będzie miał robot wyposażony w te cudowne paluszki rodem z Niebieskiej Planety.

Często mamy do czynienia z przeniesieniem rozwiązań z techniki kosmicznej do życia codziennego, co niejednokrotnie poprawia jakość naszego życia. Tym razem jest odwrotnie, co też ma przełożenie na poprawę naszego bezpieczeństwa. W końcu zmniejszy się szansa, że któregoś dnia jakiś kosmiczny odpadek wybije dziurę w dachu naszego domu.

Warto wspomnieć przy tej okazji, że swój wkład w rozwiązanie problemu kosmicznego śmietnika maja również polscy studenci i inżynierowie. Rozwiązania problemu testowane są przy okazji realizacji takich projektów jak PW-Sat.


testy w stanie "mikrograwitacji"



(JPL)



Przeczytaj więcej: