Z misją BepiColombo na Merkurego

Materiały firmy Ensinger zostały wybrane do produkcji części wykorzystanych w pierwszej europejskiej misji kosmicznej sondy BepiColombo na Merkurego. Misja ta – na najmniejszą i dotychczas najmniej poznaną planetę naszego układu słonecznego – wystartuje w roku 2018. Po dotarciu na Merkurego pod koniec roku 2024 sonda będzie musiała sprostać temperaturom przewyższającym 350°C i gromadzić dane przez rok trwania misji, z możliwością przedłużenia tego czasu o kolejny rok. 

W misji udział wezmą dwa pojazdy kosmiczne: Mercury Planetary Orbiter (MPO) i Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). BepiColombo jest wspólną misją ESA oraz Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), która będzie realizowana pod kierownictwem ESA.

Sprawność pojazdów kosmicznych wykorzystanych w misji uzależniona jest od działania ich systemu regulacji ciepła (thermal control system, TCS). System ten dba o to, aby na każdym etapie misji temperatura wszystkich elementów pojazdów mieściła się w dopuszczalnym zakresie. Musi on radzić sobie z warunkami środowiska zewnętrznego, które mogą ulegać dużym wahaniom, ponieważ pojazdy będą poruszały się w przestrzeni kosmicznej dalekiej (kosmos głęboki), gdzie będzie na nie oddziaływało promieniowanie słoneczne i promieniowanie innych planet. Wewnętrzne ciepło wytwarzane w wyniku pracy pojazdu kosmicznego podczas wchodzenia w przestrzeń międzyplanetarną również prowadzi do narażenia elementów na działanie wysokich temperatur.

Regulacja ciepła ma kluczowe znaczenie dla zagwarantowania optymalnej sprawności i pomyślnego przebiegu misji. Jest tak dlatego, że gdyby element został poddany działaniu zbyt wysokich lub zbyt niskich temperatur, mogłoby dojść do jego uszkodzenia lub do znacznego obniżenia jego sprawności. Regulacja ciepła jest ponadto konieczna do stabilnego utrzymywania niektórych urządzeń (np. czujników optycznych, zegarów atomowych itp.) w określonym zakresie temperatur, aby zapewnić największą możliwą wydajność. 

Jednym z elementów w TCS jest przekładka termiczna – pierścieniowa płytka służąca jako bariera chroniąca przed wysokimi temperaturami i promieniowaniem. Przekładka termiczna musi być w stanie wytrzymać duże obciążenia i charakteryzować się wysoką odpornością na pełzanie w wysokich temperaturach – właściwości te muszą utrzymać się przez okres 6-7 lat.

Droga do dopuszczenia materiału do podróży lotniczych i kosmicznych oraz do tego konkretnego zastosowania – w przekładce termicznej – jest długa i obfituje w drobiazgowe testy. 

Jako materiał do produkcji przekładki termicznej wybrano TECASINT 1011, gdyż nie topi się i nie traci twardości – nawet w temperaturach do 350°C. Materiał ten odznacza się bardzo niewielką skłonnością do pełzania pod obciążeniem, co jest w przypadku tego zastosowania bardzo istotne, gdyż w ciągu 6-7 lat lotu pojazdu kosmicznego musi utrzymywać jednakowo mocne dokręcenie śrub. TECASINT 1011 był testowany przez okres 4-5 lat przez Astrium/Airbus D/S – został uznany za odpowiedni i dopuszczony do zastosowania.