05/06/2006

Ένα από τα πλέον υποσχόμενα συστήματα νέας γενιάς για προστασία διαστημοπλοίων είναι το "Υβριδικό Θερμο-Προστατευτικό Σύστημα" (Hybrid Thermal Protection System ή "Hybrid-TPS") που αναπτύσσεται στο Εργαστήριο Προηγμένων Κεραμικών του Ινστιτούτου Επιστήμης Υλικών του ΕΚΕΦΕ "Δημόκριτος" σε συνεργασία με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος και εταιρίες στην Ελλάδα και την Ευρώπη.

Όταν τα διαστημόπλοια επιστρέφουν στη Γη από το Διάστημα, παράγεται τεράστια θερμότητα λόγω της τριβής του σκάφους με την ατμόσφαιρα σε πολύ υψηλές ταχύτητες. Για να προστατευτεί το σκάφος χρησιμοποιούνται ειδικά προστατευτικά πλακίδια, τα οποία όμως είναι εύθραυστα. Αυτός ήταν άλλωστε και ο βασικός παράγοντας καταστροφής του διαστημόπλοιου Columbia τον Ιανουάριο του 2003 με την τραγική κατάληξη των επτά αστροναυτών. Μερικά από τα πλακίδια είχαν ραγίσει κατά την απογείωση, με αποτέλεσμα, κατά την προσγείωση, αέρια πολύ υψηλής θερμοκρασίας να εισχωρήσουν και να φτάσουν στο μεταλλικό κέλυφος, προξενώντας μερική τήξη του κελύφους που οδήγησε σε έκρηξη και καταστροφή του Columbia.

Ο Δρ Γιώργος Βεκίνης, υπεύθυνος του Εργαστηρίου Προηγμένων Κεραμικών, και η συνεργάτιδά του Δρ Γκαλίνα Ξανθοπούλου αναπτύσσουν τα τελευταία χρόνια ειδικά πυρίμαχα θερμομονωτικά προηγμένα κεραμικά υλικά με τη μέθοδο της ελεγχόμενης καύσης (μέθοδος SHS) για εφαρμογές σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Τα υλικά αυτά έχουν κατοχυρωθεί με διπλώματα ευρεσιτεχνίας και παρουσιάστηκαν στο 3ο Διεθνές Συνέδριο Πλανητικών Εξερευνήσεων (3rd International Planetary Probe Workshop), που έγινε τον Ιούλιο 2005 στην Ανάβυσσο.

Το σύστημα προορίζεται για ρομποτικά εξερευνητικά σκάφη (probes) καθώς και για τις περιοχές του κελύφους διαστημοπλοίων με τις πιο ακραίες απαιτήσεις. Αποτελείται από πολλαπλές στρώσεις ενισχυμένων ελαφρών κεραμικών σε συνδυασμό με ειδικά σύνθετα ενισχυμένα πολυμερή που απορροφούν την τεράστια θερμότητα με την ελεγχόμενη εξαέρωσή τους. Το σύστημα μπορεί να παραχθεί στην Ελλάδα σε μορφή πολυ-στρωματικών πλακιδίων και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλαπλές ατμοσφαιρικές διεισδύσεις, όπως είναι αναγκαίο σε διαστημικές αποστολές επαναφοράς δειγμάτων (π.χ. πετρωμάτων) από άλλους πλανήτες.

Η επιτυχής εξέλιξη του Hybrid-TPS θα έχει σημαντικά οικονομικά οφέλη για την Ελλάδα. Η παραγωγή των πλακιδίων σχεδιάζεται να γίνει από ελληνική εταιρία υψηλής τεχνολογίας που θα συσταθεί για τον σκοπό αυτό. Αξίζει να σημειωθεί ότι το κόστος του θερμο-προστατευτικού συστήματος του διαστημικού σκάφους Huygens είχε συνολικό κόστος πάνω από 5 εκατομμύρια ευρώ και ήταν μιας μόνο χρήσης.

Ο Δρ Γεώργιος Βεκίνης, πριν επιστρέψει στην Ελλάδα το 1990, εργάστηκε για πολλά χρόνια ως ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Cambridge της Αγγλίας και σε κέντρα ερευνών και πανεπιστήμια στη Νότιο Αφρική και στο Ισραήλ. Η Δρ Γκαλίνα Ξανθοπούλου είναι συνεργαζόμενη ερευνήτρια στο Εργαστήριο Προηγμένων Κεραμικών από το 1997, όταν ήλθε στην Ελλάδα από την πρώην ΕΣΣΔ. Είναι πρωτεργάτης της μεθόδου SHS για την παραγωγή προηγμένων κεραμικών και καταλυτικών συστημάτων και έχει εργαστεί στην ανάπτυξη προστατευτικών κεραμικών υλικών για ρωσικά διαστημόπλοια.

www.ekt.gr, με πληροφορίες από ΕΚΕΦΕ "Δημόκριτος"