Nanojuhtme kirjeldus

Nanojuhe (inglise keeles Hoytether) on erikujuline, tavaliselt peenikesest metalljuhtmest kokkukeevitatud struktuur. Spetsiaalne kuju on tingitud vajadusest suurendada juhtme vastupidavust kosmoses leiduvate mikroosakeste ülikiiretele tabamustele. Nanojuhtmete valmistamisel kasutatakse tavaliselt alumiiniumi. Juhtmete läbimõõdud varieeruvad vahemikus 10-200 mikromeetrit.

Nanojuhtme struktuur väldib olukorda, kus juba paarikümne mikromeetrise läbimõõduga tolmuosakese ülikiire tabamus purustaks kogu juhtme. Probleem on eriti tõsine missioonidel, kus on vajalik kilomeetripikkuste juhtmete kasutamine, sest kokkupõrke tõenäosus on võrdeline juhtme pikkusega. Hoytether struktuuri kasutamisel aga on vajalik vähemalt nelja tabamust iga üksiku juhtme sektori pihta. Kui tavaliselt tehakse individuaalne sektor pikkusega ligikaudu 5 cm, siis suureneb pikkade juhtmete puhul juhtme eluiga suurusjärkude võrra.

Joonis 1. Foto Helsingi Ülikoolis valmistatud nanojuhtmest, mida kasutatakse ESTCube-1 missioonil. Horisontaalsete juhtmete läbimõõt on 50 mikromeetrit, ülejäänutel 25 mikromeetrit.

 

Iseseisev töö

Lugeda läbi artiklid Forward and Hoyt, "Failsafe Multiline Hoytether Lifetimes," http://www.tethers.com/papers/HoytetherLifetimes.pdf

ja http://www.tethers.com/papers/Hoyt_NIAC04.pdf

Leidke artiklitest vastused küsimusele, kui palju suurendaks Hoytether struktuuri kasutamine 20 km pikkuse juhtme eluiga kosmoses võrreldes ühekordse juhtmega. Üksiku juhtmekiu paksuseks võtta 50 mikromeetrit.