Didžiausia pasaulyje vakuuminė kamera – tokia milžiniška, kad joje telpa erdvėlaivis ir išbandytas garsiausias fizikos eksperimentas (Foto, Video) ()

2021-10-26

26 m² ploto „Plum Brook Field Station“ komplekse netoli Sandusky, Ohajo valstijoje, yra penkios didelės NASA eksploatuojamos bandymų patalpos, skirtos įvairiems kosminio skrydžio aspektams išbandyti.

Dauguma jų buvo pastatytos prieš dešimtmečius, kai šalies kosmoso programa buvo nacionalinės svarbos. Tačiau dabar šie milijonus dolerių kainuojantys objektai nebenaudojami, o kai kurie yra taip suniokoti, kad juos suremontuoti prireiktų milijonų dolerių.

Iš penkių vis dar stovinčių įrenginių keturi pastaruoju metu nebuvo panaudoti. Du iš jų ketinama nugriauti, vienas neveikia visiškai, o kitas niekada nebuvo naudojamas.

Naudojama tik didelė vakuuminė kamera, vadinama „Space Power Facility“. Vienas iš naujausių jos klientų buvo „SpaceX“.

„Space Power Facility“ (SPF) yra didžiausia pasaulyje vakuuminė kamera, kurios aukštis yra 30 metrų, o skersmuo – 37 metrai. Ji naudojamas kosminėje erdvėje egzistuojančioms sąlygoms imituoti, kad būtų galima išbandyti raketų aparatūrą prieš jas faktiškai išsiunčiant į kosmosą.

 

Tai daroma išpumpuojant beveik 30 tonų kameroje esančio oro, kurio lieka tik apie 20 miligramų. Norint pasiekti šį lygį, reikia maždaug aštuonių valandų. Viduje kvarcinės šilumos lempos masyvas imituoja Saulės spinduliuotę, o 400 kilovatų lanko lempa – Saulės spektrą. Kriogeninis šaltas gaubtas sumažina temperatūrą iki -140 laipsnių Celsijaus.

Įrenginys buvo pastatytas 1969 m., iš pradžių branduolinės ir elektros energijos tyrimams vakuumo sąlygomis, tačiau vėliau buvo pritaikytas erdvėlaivių varomųjų sistemų bandymams.

Visa kamera pagaminta iš aliuminio, kuris nėra pats kiečiausias metalas, atlaikantis didžiulį slėgį, susidarantį išpumpuojant orą. Keistas metalo pasirinkimas yra dėl to, kad kamera iš pradžių buvo skirta branduoliniams įrenginiams išbandyti, o aliuminis turi apsaugines nuo radiacijos savybes. Siekiant sustiprinti konstrukciją, visa aliuminio kamera yra uždengta betonu, kuris užtikrina papildomą apsaugą nuo radiacijos.

 

SPF nėra pati ekstremaliausia vakuuminė kamera, bet neabejotinai didžiausia. Kai kuriose vakuuminėse kamerose galima pasiekti itin vakuumines sąlygas, kai oro slėgis nukrenta iki 100 nanopaskalių arba maždaug 2500 kartų mažesnis nei stipriausias vakuumas, pasiekiamas naudojant SPF, tačiau šios vakuuminės kameros paprastai yra mažos ir naudojamos tokiems dalykams kaip rentgeno spindulių spektroskopijoje ir gravitacinių bangų detektoriuose.

Kita vertus, SPF yra pakankamai didelė, kad joje tilptų erdvėlaivis. Šios vakuuminės kameros viduje buvo išbandytos „Mars Pathfinder“ oro pagalvių nusileidimo sistemos, o Marso tyrimo roveriai „Spirit“ ir „Opportunity“ – išbandyti streso sąlygomis, imituojant Marso atmosferos sąlygas.

 

2013 m. privati kosmoso įmonė „SpaceX“ pasinaudojo SPF paslaugomis, kad išbandytų savo naudingosios apkrovos aptaką – nosies kūgį, kuris apsaugo erdvėlaivį nuo slėgio ir karščio paleidžiant per atmosferą.

2013 m. BBC fiziškai pademonstravo vieną garsiausių fizikos eksperimentų SPF viduje. Jie paėmė boulingo kamuolį ir krūvą plunksnų, pakėlė kranu ant kameros stogo ir tuo pačiu metu numetė. Be oro pasipriešinimo, abu objektai krito tuo pačiu greičiu ir palietė kameros grindis lygiai tą pačią akimirką.

Aut. teisės: MTPC

(33)
(2)
(31)

Komentarai ()