11 May Aluminium w kosmosie

Aluminium, od momentu kiedy po raz pierwszy zostało wytworzone na skalę przemysłową, przeszło ogromną metamorfozę. Zyskując coraz większą popularność stopniowo zyskiwało również coraz więcej możliwości użycia. Od pierwszych drutów i folii, poprzez aluminiowe części silników i nadwozia pierwszych samochodów sportowych, aż do niezwykle wytrzymałych części budowlanych, motoryzacyjnych czy lekkich części używanych do budowy elektroniki.

Dzięki rozwojowi różnych rodzajów obróbki powierzchni aluminium, jak również dzięki powstawaniu nowych stopów, aluminium zaczęto wykorzystywać w projektach, gdzie zarówno lekkość materiału, jak i jego wytrzymałość miały największe znaczenie. Jednym z takich projektów, jest podbój kosmosu.

Foto: Start wahadłowca Colombia, 12 kwietnia 1981r. NASA

Pojazdy, maszyny i urządzenia wykorzystywane w przestrzeni kosmicznej narażone są na ekstremalne warunki. Wahania temperatur sięgające setek stopni Celsjusza (temperatury na orbicie okołoziemskiej wahają się między -101 a 288℃), ogromne przeciążenia wywołane warunkami startu rakiety czy ponownego wejścia w atmosferę (temperatura wywołana tarciem sięga aż 2,760℃!), promieniowanie kosmiczne, narażenie na uszkodzenia wywołane kolizjami nawet z maleńkimi drobinkami pyłu kosmicznego czy częściami innych urządzeń zaśmiecający orbitę ziemi, pędzącymi z prędkością szybszą niż pocisk- to wszystko sprawia, że wymagania stawiane materiałom użytym do budowy urządzeń kosmicznych są ogromne.

Dzięki swym właściwościom- wysokiej odporności na korozję, lekkości, czy wytrzymałości na wysokie temperatury- stopy aluminium od samego początku były głównym materiałem wykorzystywanym przy budowie rakiet i urządzeń wysyłanych w przestrzeń kosmiczną. Ramiona i wysięgniki, silniki, zbiorniki na ciekłe paliwo, elementy strukturalne wahadłowców i stacji kosmicznych, kapsuła załogi…dzisiejsze pojazdy kosmiczne są w nawet 90% zbudowane ze stopów aluminium!

Wykorzystanie aluminum przy budowie rakiet i wahadłowców pozwala na znaczną redukcję masy zbiornika ciekłego paliwa (a który stanowi ponad ⅔ całego pojazdu), tym samym redukcję masy całego pojazdu, co w konsekwencji daje znaczne oszczędności w kosztach eksploatacji. Jest ono niezwykle wytrzymałe w porównaniu do swej gęstości, dzięki czemu wykorzystywane jest przy budowie zbiorników paliwa czy silników.

Dodatkową zaletą jest również fakt, iż aluminium jest łatwo przetwarzane i może być powtórnie wykorzystywane.

Aluminium jest również używane przy produkcji specjalistycznych materiałów ubrań – tworzywa powleczone warstwą folii aluminiowej zapewniają ochronę przed wysokimi temperaturami, dzięki czemu wykorzystywane są zarówno przez strażaków jak i astronautów.

Foto: Astronautka Kate Rubins podczas modyfikacji paneli słonecznych

Aluminium w znaczącym stopniu ułatwił podbój kosmosu. Właściwości fizyczne jego stopów pozwalają na niezwykle szerokie ich zastosowanie, w efekcie pozwalając na budowę zarówno całych wahadłowców i stacji kosmicznych, jak i satelitów i sond kosmicznych, poszerzających nasze horyzonty z każdym dniem. Nie sposób wymienić wszystkich ich zalet i zastosowań!