gekko

NASA werkt aan een ‘plakkerig’ grijpmechanisme dat in de toekomst gebruikt kan worden om ruimteafval op te ruimen. Het mechanisme is geïnspireerd op de gekko die met zijn plakkerige tenen overal aan kan blijven hangen.

Naar schatting zijn er momenteel in een baan rond de aarde meer dan 21.000 stukjes afval te vinden die groter zijn dan tien centimeter. Die stukjes afval kunnen een probleem gaan vormen voor de ruimtevaart: zo moet het ISS er regelmatig voor uitwijken. En kan ruimteafval in botsing komen met satellieten of ruimtevaartuigen. Vandaar dat het zaak is dat dit groeiende probleem wordt aangepakt. Maar hoe?

Grijpmechanisme
Onder meer in NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena wordt daar over nagedacht. Onderzoekers werken er aan een grijpmechanisme dat stukken ruimteafval, maar ook complete kapotte satellieten kan vastgrijpen en opruimen. Het grijpmechanisme is deels geïnspireerd op de gekko: een hagedis met ‘plakkerige’ voeten.

Gekko
Hoewel onderzoekers nog altijd niet in staat zijn om een exacte replica te maken van die plakkerige voeten, krijgen ze wel steeds beter in de gaten hoe die voeten werken. Op de voeten bevinden zich heel kleine haartjes met daarop nog fijnere structuren. Dankzij die fijne haren kan de gekko gebruikmaken van de vanderwaalskrachten. De haartjes op de onderkant van de tenen van de gekko zijn heel klein en worden daardoor aangetrokken door de moleculen waarop de gekko zich begeeft.

“Het systeem kan objecten in de ruimte die draaien of tuimelen en dus een lastig doelwit zijn, grijpen”

In de ruimte
Deze vanderwaalskrachten treden ook op bij extreme temperaturen, extreme druk en in omgevingen met veel straling. “De betrouwbaarheid van de vanderwaalskrachten – zelfs in extreme gebieden – maakt ze heel bruikbaar voor toepassingen in de ruimte,” legt onderzoeker Aaron Parness uit. De onderzoekers ontwikkelden synthetische haren. Door de haren te buigen, wordt het gebied waarop de haren contact maken met de ondergrond groter en blijven ze plakken. Wanneer de haren uit die gebogen toestand worden gehaald, plakken ze niet. “Het systeem kan objecten in de ruimte die draaien of tuimelen en dus een lastig doelwit zijn, grijpen.”

Getest
Het systeem is inmiddels al getest op dertig verschillende oppervlakken en onder verschillende omstandigheden (onder meer in een vacuüm, bij extreme temperaturen en bij beperkte zwaartekracht). Zelfs wanneer de haren 30.000 keer plakkerig worden gemaakt (door te buigen) en weer loslaten (door ze recht te maken), blijven ze zich de keer daarna nog steeds goed aan oppervlakken hechten.

In de toekomst kan het mechanisme bijvoorbeeld worden ingebouwd in een robotarm die objecten uit de ruimte grijpt. “Afval in een baan rond de aarde is een serieus risico voor ruimtevaartuigen, waaronder het internationale ruimtestation. Dit is zeker een probleem dat we aan moeten gaan pakken. Ons systeem kan daar op een dag wellicht aan bijdragen.”