Объект Wake Shield
Wake Shield Facility ( WSF ) — экспериментальная научная платформа НАСА , которая была выведена на низкую околоземную орбиту космическим кораблем «Шаттл» . Это был свободно летающий диск из нержавеющей стали диаметром 3,7 м (12 футов) .
WSF был развернут с использованием Canadarm космического корабля "Шаттл" . [1] Затем WSF использовал двигатели на азоте , чтобы расположиться примерно в 55 км (34 миль) позади космического корабля "Шаттл", который находился на орбитальной высоте более 300 км (190 миль), в термосфере , где атмосфера чрезвычайно разрежена. [1] WSF Орбитальная скорость была как минимум в три-четыре раза выше скорости молекул термосферного газа в этом районе, в результате чего конус позади WSF был полностью свободен от молекул газа. [2] Таким образом, ВСФ создал сверхвысокий вакуум. [2] Полученный вакуум использовался для изучения роста эпитаксиальных пленок . WSF работал на расстоянии от космического корабля "Шаттл", чтобы избежать загрязнения ракетными двигателями корабля и воды, сбрасываемой за борт из системы сбора отходов шаттла (космического туалета). [1] Через два дня космический шаттл встретится с WSF и снова будет использовать свою роботизированную руку, чтобы забрать WSF и сохранить его в отсеке полезной нагрузки шаттла для возвращения на Землю . [1]
WSF трижды летал в космос на борту рейсов шаттлов STS-60 (WSF-1), STS-69 (WSF-2) и STS-80 (WSF-3). Во время STS-60 возникли некоторые проблемы с оборудованием, и в результате WSF-1 был развернут только в конце Canadarm Шаттла. Во время более поздних миссий WSF использовался как свободно летающая платформа после шаттла.
Эти полеты доказали концепцию вакуумного следа и реализовали концепцию космической эпитаксии путем выращивания первых в мире тонких пленок кристаллических полупроводников в космическом вакууме. [3] К ним относятся отложения арсенида галлия (GaAs) и арсенида алюминия-галлия (AlGaAs). Эти эксперименты были использованы для разработки более совершенных фотоэлементов и тонких пленок. [4] Среди потенциальных применений — искусственная сетчатка , сделанная из крошечных керамических детекторов.
Предполетные расчеты показали, что давление на стороне следа может быть уменьшено примерно на 6 порядков по сравнению с атмосферным давлением на низкой околоземной орбите (с 10 −8 до 10 −14 Торр ). Анализ данных о давлении и температуре, собранных в ходе двух полетов, показал, что снижение составило примерно 2 порядка (на 4 порядка меньше, чем ожидалось). [5]
WSF спонсировался Отделом космической обработки Управления биологических наук и приложений НАСА в области микрогравитации. Он был спроектирован, построен и эксплуатируется Центром космической вакуумной эпитаксии , впоследствии переименованным в Центр перспективных материалов Хьюстонского университета , коммерческим космическим центром НАСА совместно со своим промышленным партнером, компанией Space Industries, Inc. , также в Хьюстоне . Техас .
По состоянию на 2012 год [update]космический корабль Wake Shield Facility хранится в Центре перспективных материалов. [2]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Кирнан, Винсент (5 августа 1995 г.). «Создание полупроводников из воздуха» . Новый учёный.
- ^ Jump up to: а б с «Вакуум на следе» . Наука из первых рук . 31 . 10 апреля 2012 г.
- ^ Игнатьев, Алекс (январь 2001 г.). «Перспективная обработка тонкопленочных материалов в ультравакууме космоса». Акта Астронавтика . 48 (2–3): 115–120. Бибкод : 2001AcAau..48..115I . дои : 10.1016/S0094-5765(00)00148-X .
- ^ Фрейндлих, А.; Хортон, К.; Вилела, MF; Стерлинг, М.; Игнатьев А.; Ной, Г.; Тейссейр, М. (февраль 2000 г.). «Фотолюминесценция GaAs, выращенная методом металлорганической молекулярно-лучевой эпитаксии в космическом ультравакууме». Журнал роста кристаллов . 209 (2–3): 435–439. Бибкод : 2000JCrGr.209..435F . дои : 10.1016/S0022-0248(99)00586-2 .
- ^ Строзье, Дж. А.; Стерлинг, М.; Шульц, Дж. А.; Игнатьев А. (ноябрь 2001 г.). «Измерение и анализ вакуума в следе для свободно летающей платформы средства защиты следа». Вакуум . 64 (2): 119–144. Бибкод : 2001Vacuu..64..119S . дои : 10.1016/S0042-207X(01)00383-9 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Космическое материаловедение Центра перспективных материалов
- Программа Wake Shield Facility Центра перспективных материалов (архив)
- Программа Wake Shield Facility Центра космической вакуумной эпитаксии (архив)
- программы НАСА
- Космические эксперименты
- Космическое производство
- Нанесение тонкой пленки
- Космический корабль запущен в 1994 году.
- Космический корабль запущен в 1995 году.
- Космический корабль запущен в 1996 году.
- Космический корабль, запущенный шаттлом
- Космическая техника вернулась на Землю в целости и сохранности