Объект Wake Shield - Wake Shield Facility

Развертывание WSF с помощью манипулятора Space Shuttle

Объект Wake Shield (WSF) была экспериментальной научной платформой, которая была помещена в низкая околоземная орбита посредством Космический шатл. Он имел диаметр 3,7 метра (12 футов) и свободно летал. нержавеющая сталь диск.

WSF был развернут с помощью космического корабля "Шаттл". роботизированная рука.[1] Затем WSF использовал двигатели, работающие на газообразном азоте, чтобы расположиться примерно в 55 километрах (34 мили) позади космического шаттла, который находился на орбитальной высоте более 300 километров (190 миль), в пределах термосфера, где атмосфера чрезвычайно разреженная.[1] WSF орбитальная скорость была по крайней мере в три-четыре раза быстрее, чем скорость молекул термосферного газа в этой области, в результате чего за WSF образовался конус, полностью свободный от молекул газа.[2] Таким образом, WSF создавал сверхвысокий вакуум.[2] Полученный вакуум был использован для исследования эпитаксиального рост пленки. WSF работал на расстоянии от космического шаттла, чтобы избежать заражения от ракетных двигателей шаттла, а также воды, сброшенной за борт из шаттла. Система сбора отходов.[1] Через два дня космический шаттл встретится с WSF и снова воспользуется своей роботизированной рукой, чтобы собрать WSF и сохранить его в отсеке для полезной нагрузки шаттла для возвращения на Землю.[1]

WSF трижды летал в космос на борту шаттлов. СТС-60, СТС-69 и СТС-80. Во время STS-60 возникли некоторые проблемы с оборудованием, и, как следствие, WSF был развернут только в конце работы Shuttle. роботизированная рука. Во время более поздних миссий WSF был развернут как свободно летающая платформа вслед за шаттлом.

Эти полеты подтвердили концепцию вакуумного следа и реализовали космический эпитаксия концепции путем выращивания первого в мире кристаллического полупроводника тонкие пленки в космическом вакууме.[3] К ним относятся арсенид галлия (GaAs) и арсенид алюминия-галлия (AlGaAs) отложения. Эти эксперименты были использованы для улучшения фотоэлементы и тонкие пленки.[4] Среди возможных результатов применения - искусственные сетчатка сделано из крошечных керамика детекторы.

Предполетные расчеты показали, что давление в следе может быть уменьшено примерно на 6 порядков по сравнению с давление внешней среды на околоземной орбите (от 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 был спонсирован Отделом космической обработки в г. НАСА Управление наук о жизни и микрогравитации и приложений. Он был разработан, построен и эксплуатируется Центр космической вакуумной эпитаксии (так как переименован в Центр перспективных материалов) на Хьюстонский университет - коммерческий космический центр НАСА - совместно со своим промышленным партнером, Space Industries, Inc., Также в Хьюстон.

По состоянию на 2012 год космический корабль Wake Shield Facility хранится в Центре перспективных материалов.[2]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Кирнан, Винсент (5 августа 1995 г.). «Создание полупроводников из воздуха». Новый ученый.
  2. ^ а б c "Следом за вакуумом". Наука из первых рук. 31. 10 апреля 2012 г.
  3. ^ Игнатьев, Алексей (январь 2001). «Современная обработка тонкопленочных материалов в сверхвакуумном космосе». Acta Astronautica. 48 (2–3): 115–120. Bibcode:2001AcAau..48..115I. Дои:10.1016 / S0094-5765 (00) 00148-X.
  4. ^ Freundlich, A .; и другие. (Февраль 2000 г.). «Фотолюминесценция GaAs, выращенного методом металлоорганической молекулярно-лучевой эпитаксии в космическом ультравакууме». Журнал роста кристаллов. 209 (2–3): 435–439. Bibcode:2000JCrGr.209..435F. Дои:10.1016 / S0022-0248 (99) 00586-2.
  5. ^ Strozier, J.A .; и другие. (Ноябрь 2001 г.). «Измерение и анализ вакуума в спутном следе для свободно летающей платформы устройства защиты от спутного следа». Вакуум. 64 (2): 119–144. Bibcode:2001Вакуу..64..119с. Дои:10.1016 / S0042-207X (01) 00383-9.

внешняя ссылка