Avaruus on yksi äärimmäisistä kuviteltavissa olevista ympäristöistä. Maan eristävän ilmakehän yläpuolella avaruusalukset altistuvat äärimmäisille lämpötiloille, niin kuumalle kuin kylmälle, ja merkittävästi lisääntyneelle säteilyvahinkojen uhalle.
Avaruusaluksen ensimmäinen äärimmäinen tila on laukaisu. Rakettia, joka asettaa avaruusaluksen kiertoradalle, ravistaa myös sitä väkivaltaisesti ja taikinaa erittäin kovilla ääniaalloilla.
Kumpikin näistä ilmiöistä voi rikkoa herkät laitteet ja niin insinöörit rakentavat aina avaruusaluksen lämpö- ja rakennemallin ja testaavat sitä. Ne simuloivat laukaisuedellytyksiä värähtelypöydän ja akustisen kammion avulla ESA: n Euroopan avaruusteknologiakeskuksessa (ESTEC) Alankomaissa.
Avaruuden lämpötilat voivat vaihdella erittäin kylmästä, sadoista asteista jäätymisen alapuolella, satoihin asteisiin yläpuolella? varsinkin jos avaruusalus lähtee lähellä aurinkoa.
Vaikka avaruudessa ei ole ilmaa, energiaa kuljettaa säteily, yleensä auringosta peräisin, joka aiheuttaa lämmitystä, kun se imeytyy avaruusaluksiin, planeetoihin tai muihin taivaankappaleisiin.
Sen mukaan, missä avaruudessa he aikovat ajoneuvon toimia, insinöörit rakentavat joko jäähdytysjärjestelmiä tai eristeitä.
ESA: n komeetta-ajajan Rosettan tapauksessa avaruusaluksen on kuitenkin ensin uskaltava lämmittää sisäisen aurinkokunnan järjestelmää, ennen kuin hän lähtee pois jäätyvään ulkoiseen aurinkojärjestelmään.
Insinöörit suunnittelivat säleiköt, jotka sopivat avaruusaluksen jäähdyttimen paneelien päälle. Kun Rosetta on sisäisessä aurinkokunnassa, säleiköt kääntyvät auki, jolloin patterit voivat siirtää ylimääräistä lämpöä avaruuteen.
Myöhemmin ulommassa aurinkokunnassa säleiköt sulkeutuvat, mikä auttaa pitämään lämpöä sisällä. Sen varmistaminen, että integroidut piirit ja tietokoneet voivat toimia avaruuden säteilyympäristössä, vaativat arkaluontoisten elektronisten laitteiden suojauksen.
Avaruuden säteily voidaan jakaa 'loukkuun' ja 'ohimenevään' tyyppiin. Loukkuun jääneet hiukkaset ovat subatomisia hiukkasia, pääasiassa protoneja ja elektroneja, jotka ovat loukussa maapallon magneettikentän avulla, joka luo nk. Van Allen -säteilyvyöt planeettamme ympärille.
Avaruusalusten Cluster-kvartetti on suunniteltu työskentelemään ja tutkimaan tätä avaruusaluetta.
Ohimenevä säteily koostuu pääasiassa protoneista ja kosmisista säteistä, jotka virtaavat jatkuvasti avaruuden läpi ja lisäävät aurinkoa aiheuttavien magneettimyrskyjen aikana, joita kutsutaan ”aurinkolähteiksi”.
Kun tämä säteily törmää elektronisiin piireihin, ne voivat muuttaa muistisolujen sisältöä, aiheuttaa vääriä virtauksia virtaavan veneen ympärillä tai jopa polttaa tietokonepiirejä.
Integroitujen piirien rakentaminen, jotka kestävät säteilyn vaikutuksia, tunnetaan nimellä "avaruuskarkaisu". Yleensä tähän sisältyy sirujen uudelleensuunnittelu siten, että ne ovat jollakin tavalla suojattu haitalliselta säteilyltä. Toinen tapa on havaita avaruussäteilyn aiheuttamat virheet ja korjata ne.
Meteorisuihkut voivat myös vaurioittaa avaruusaluksia. Pienet pölyhiukkaset, jotka saavat meidät näkemään "ammuntatähdet", kulkevat avaruuden läpi useiden kilometrien sekunnissa ja voivat vaikuttaa "hiekkapuhaltamalla" suuria elintärkeiden aurinkopaneelien ryhmiä.
Esimerkiksi Leonidien myrskyn aikana tutkijat saivat Hubble-avaruusteleskoopin kääntymään siten, että sen aurinkopaneelit esittivät saapuville meteorille pienimmän pinta-alan.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
