Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Hvað forðar geimferju frá loftsteinum á leið inn í gufuhvolf jarðar?

Hér er einnig svarað eftirfarandi spurningum:
  • Hvers vegna rekast geimför aldrei á aðskotahluti út í geimnum? Er hægt að forðast það? (Þorvaldur Hermannsson)
  • Stafar jörðinni hætta af svokölluðu geimrusli, og ef svo er, er hægt að eyða því? (Trausti Salvar)
  • Er það rétt að á sporbaug um jörðu þjóti skrúfur og annað drasl um á gríðarlega miklum hraða? (Hafsteinn Einarsson)
Í sem stystu máli er lítið sem forðar geimferju frá því að verða fyrir loftsteinum eða geimrusli. Staðreyndin er sú að geimferjurnar eru berskjaldaðar fyrir hvers kyns rusli sem á vegi þeirra verður. Þær eiga hins vegar að þola árekstra við smátt rusl og verða sem betur fer sjaldan fyrir stórum loftsteinum, yfir 1 cm að stærð.



Þegar þetta er skrifað, telja menn líklegt að geimferjan Kólumbía hafi orðið fyrir litlum loftsteini eða einhvers konar geimrusli. Það er þó alls ekki vitað fyrir víst og hjá NASA vilja menn halda öllum möguleikum opnum þar til hið sanna kemur í ljós.

Verkfræðingar NASA hafa lengi verið meðvitaðir um þá hættu sem geimrusl og loftsteinar skapa fyrir gervitungl og geimför. Geimferjur á borð við Kólumbíu eru hannaðar með það í huga að þola árekstra við smáa hluti og er braut þeirra stundum breytt til að forðast huganlega árekstra við rusl sem sveimar í kringum jörðina. Eru það oft leifar frá fyrri geimferðum.

Árið 1997 gerði óháður aðili í Bandaríkjunum skýrslu þar sem hætta á árekstri geimferjanna við geimrusl var metin. Þar kom fram að NASA hafði staðið sig ágætlega í því að verja geimferjurnar fyrir rusli á borð við eldflaugar, brot úr gervitunglum og jafnvel málningarflögur, en enn væri mikil hætta á því að árekstur við rusl af þessum toga gæti laskað geimskutlu alvarlega og sett líf áhafnarinnar í hættu. Í skýrslunni kom einnig fram að hættan á að geimferja yrði fyrir rusli og áhöfnin skaðaðist var mest í upphafi geimferðarinnar og undir lok hennar, eða nærri tvöfalt meiri en í öðrum hlutum ferðarinnar.

Allar geimferjur verða fyrir geimrusli á hverjum degi geimferðarinnar. Á braut um jörðu eru meira en tvö milljón kg af geimrusli úr fyrri geimferðum – skrúfur, boltar, verkfæri, brot úr ónýtum gervitunglum og jafnvel hanskar. Umhverfis jörðina eru að minnsta kosti 110.000 stykki af rusli sem er meira en 1 sentímetri að stærð. Allt þetta rusl ferðast á miklum hraða, um 25.000 km/klst og allt upp í 36.000 km/klst, og umferðartíminn um jörð er kringum 90 mínútur. Það getur verið geimferjum mjög hættulegt.

Áhrif geimruslsins á geimferju við árekstur fara þó ekki eftir ferðinni (stærð hraðans) miðað við jörð, heldur eftir hraðanum miðað við geimferjuna sjálfa en ferð hennar er svipuð og geimruslsins. Þannig skiptir máli hvort ruslið er á ferð í sömu stefnu og geimferjan eða kemur kannski beint á móti henni.



Agnarsmáir loftsteinar, á stærð við tyggjókúlur, geta verið á verulegri ferð miðað við geimferjuna og geta hæglega skotist gegnum óstyrkta hluta hennar. NASA á myndir af dældum og jafnvel holum á Hubble-sjónaukanum sem teknar hafa verið þegar gera þarf við sjónaukann. Að meðaltali verður hver fermetri á Hubble-sjónaukanum fyrir fimm ryk- eða ruslkornum á stærð við sandkorn á hverju ári. Flestar dældirnar sem þá myndast eru innan við 3 millimetrar eða á stærð við stafinn 'o' í dagblöðum.

Í skýrslunni frá 1997 kom einnig fram að ryk, hálfur sentímetri að þvermáli, gæti myndað gat gegnum vegginn þar sem áhöfnin dvelur og valdið því að loftþrýstingur félli. Slíkt rykkorn gæti gert gat á væng geimferjunnar og valdið því að hún brotnaði upp á leið inn í lofthjúpinn. Ómögulegt er að staðsetja geimryk af þessari stærð.



Mönnuð geimför eru betur varin gegn árekstri við smáa hluti en önnur geimför. Geimferjurnar og alþjóðlega geimstöðin eru hannaðar með það í huga að þola árekstur við rusl á stærð við tyggjókúlu. Álhúð geimferjanna er þakin með keramíkflísum sem eru hannaðar til að verja geimferjuna fyrir hinum ógnarmikla hita sem myndast þegar geimferjan kemur inn í lofthjúpinn. Þótt flísarnar séu mjög þykkar, því þær þurfa að þola allt að 1700°C hita, eru þær um leið mjög brothættar.

Fylgst er með stærsta geimruslinu en vitað eru um yfir 9.000 slík stykki. Í desember 2001 notuðu menn geimskutluna Endeavour til þess að færa alþjóðlegu geimstöðina um 14 km. Ástæðan fyrir því var að á sömu braut var einn hluti sovéskrar eldflaugar sem skotið var upp á áttunda áratugnum.

Elsta geimruslið sem enn er á braut um jörðina er Vanguard 1, annað gervitunglið sem Bandaríkjamenn sendu á braut um jörðu. Því var skotið á loft 17. mars 1958 og starfaði í 6 ár. Árið 1965 var geimfarið Gemini 4 á braut um jörðina og meðan á fyrstu geimgöngu Bandaríkjamanns stóð, missti geimfarinn Edward White hanska sem hann var með (ekki þó af búningnum sjálfum, það hefði verið mjög hættulegt). Í um það bil mánuð ferðaðist hanskinn á um 28.000 km hraða á klukkustund og var þar með einn hættulegasti fatnaður sögunnar. Meira en 200 hlutum, mestmegnis ruslapokum, var hent frá geimstöðinni Mír á fyrstu 10 árunum sem hún starfaði.

Mesta geimruslið sem orðið hefur til úr einni geimflaug er úr efra stigi Pegasus-eldflaugar sem skotið var á loft árið 1994. Eldflaugin tvístraðist árið 1996 og myndaði að minnsta kosti 300.000 brot stærri en 4 mm og þar af voru 700 brot nógu stór til að verða skráð. Þessi sprenging tvöfaldaði hættuna á að Hubble-sjónaukinn yrði fyrir árekstri. Enn hefur ekki fundist leið til að eyða þessu rusli. Í fæstum tilfellum nær það niður til jarðar en ef það gerist getur það reynst hættulegt. Að meðaltali brenna aðeins um 100 stykki af þekktu rusli upp á hverju ári í lofthjúpnum og því fækkar ruslinu mjög hægt.

Heimildir og frekara lesefni:

Mynd af hörmungum Kólumbíu: MSNBC News

Mynd af dæld á Hubble-sjónaukanum: Astronomy Online

Mynd af Alþjóðlegu Geimstöðinni: Global Geografia

Mynd af Vanguard 1: astronautix.com

Útgáfudagur

18.2.2003

Spyrjandi

Geir Gunnarsson

Höfundur

Sævar Helgi Bragason

nemi í stjarneðlisfræði

Tilvísun

Sævar Helgi Bragason. „Hvað forðar geimferju frá loftsteinum á leið inn í gufuhvolf jarðar? “ Vísindavefurinn, 18. febrúar 2003. Sótt 23. ágúst 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=3150.

Sævar Helgi Bragason. (2003, 18. febrúar). Hvað forðar geimferju frá loftsteinum á leið inn í gufuhvolf jarðar? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=3150

Sævar Helgi Bragason. „Hvað forðar geimferju frá loftsteinum á leið inn í gufuhvolf jarðar? “ Vísindavefurinn. 18. feb. 2003. Vefsíða. 23. ágú. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=3150>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Stonehenge

Stonehenge er mannvirki í Suðvestur-Englandi. Það er gert úr risavöxnum steinum úr mjög hörðum sandsteini. Meðalhæð steinanna er um 4 metrar. Talið er að Stonehenge hafi verið reist á löngu tímabili frá því um 2950 f.Kr. og fram til um 1600 f.Kr. Sumir telja að í Stonehenge hafi menn reiknað út dagatöl til forna eftir því hvernig skuggi sólar féll kringum steinana.