Tecido Acústico Detecta Micrometeoritos e Coleta Poeira Espacial

Pesquisadores desenvolveram um tecido acústico tão sensível a vibrações que pode detectar impactos de partículas espaciais microscópicas de alta velocidade. Uma aplicação terrestre desses tecidos poderia ser para detecção de explosões e, no futuro, atuar como microfones sensíveis para detecção direcional de tiros.

O sistema de tecido contém fibras sensíveis a vibração desenhadas termicamente que são capazes de converter energia de vibração mecânica em energia elétrica. Quando micrometeoritos ou detritos espaciais atingem o tecido, o tecido vibra e a fibra acústica gera um sinal elétrico.

A fibra acústica visava construir fibras e tecidos de próxima geração para uniformes de soldados e equipamentos de batalha que poderiam detectar uma variedade de parâmetros fisiológicos como frequência cardíaca e respiração, bem como sons externos como tiros e explosões. Telescópios tradicionais usam luz para aprender sobre objetos distantes; este tecido usa análise de poeira espacial para aprender sobre o espaço.

O array de Teste de Impacto de Partículas Induzido a Laser — que usa lasers para acelerar minúsculas partículas a velocidades supersônicas ou mesmo hipersônicas e permite que pesquisadores imageiem e analisem seu impacto em materiais alvo — foi usado para demonstrar que o sistema de tecido poderia medir com precisão o impulso de pequenas partículas viajando a centenas de metros por segundo.

Cientistas estão agora testando a sensibilidade do tecido acústico para impactos de micropartículas com cinemática semelhante a certos tipos de poeira espacial de alta velocidade. Simultaneamente, pesquisadores estão estabelecendo a linha de base da resiliência do sensor de fibra ao ambiente severo de órbita baixa da Terra na Estação Espacial Internacional.

Para este lançamento inicial, a equipe de pesquisa enviou uma amostra de 10 × 10 cm do tecido para a Estação Espacial Internacional onde foi instalada em uma parede externa, exposta aos rigores do espaço. A amostra de tecido permanecerá no laboratório orbital por um ano para determinar quão bem esses materiais sobrevivem ao ambiente severo de órbita baixa da Terra.

A superfície branca da Estação Espacial Internacional é na verdade um material de tecido protetor chamado Beta cloth, uma fibra de vidro impregnada com Teflon projetada para proteger espaçonaves e trajes espaciais da severidade dos elementos a mais de 250 milhas acima da superfície da Terra.

A equipe de pesquisa acredita que o tecido acústico poderia levar a tecidos de grande área que medem com precisão o impulso em espaçonaves de micrometeoritos e detritos espaciais viajando a quilômetros por segundo. Os tecidos inteligentes também podem ajudar a fornecer aos astronautas um sentido de tato através de seus trajes pressurizados, fornecendo dados sensoriais do exterior do traje e então mapeando esses dados para atuadores hápticos na pele do usuário.

Quando as amostras retornarem à Terra para análise pós-voo, os pesquisadores medirão qualquer erosão por oxigênio atômico, descoloração por radiação ultravioleta e mudanças no desempenho do sensor de fibra após um ano de ciclagem térmica.