Ez történik, ha eldobunk egy papírrepülőt az űrben

A Tokiói egyetem kutatói, Maximilien Berther és Kojiro Suzuki nem űrhajósokat kért meg, hogy légzsilipből dobják ki a papírrepülőket, hanem nagy pontosságú számítógépes szimulációkat kombináltak perzselő szélcsatorna tesztekkel, hogy megvizsgálják, hogyan viselkedik egy A4-es papírlapból hajtogatott repülő, ha alacsony Föld körüli pályáról kilövik.

Attól a pillanattól fogva, hogy a szimulált origami repülő elhagyja a Nemzetközi Űrállomást (körülbelül 400 kilométerre van a Föld felett), elkezdi halálra ítélt leszállását. Eltérően azoktól az űrjárművektől, amiket úgy terveznek, hogy keresztülhasítsa a légkört, védelemmel és motorokkal ellátva, a kis papírrepülő csak 4 gramm. Felszíne cellulóz és kaolinit, nem pedig titánium, vagy szénrost. Ennek ellenére egy ideig repül.

A repülőgépalaknak köszönhetően a papírrepülő statikailag szilárd az űr vákuumszerű felső részében. Orral a légáram felé mutat, a papírrepülőre ható finom aerodinamikai erők irányítják. Ez a kezdeti leszállási fázis meglepően nyugodt. A repülő napokig passzívan fenntartja irányát, spirál alakban lefelé halad, és magasságából gyorsan veszít. A 400 kilométeres körkörös pályáról néhány napon belül belép a légkörbe.

Ekkor azonban, körülbelül 4 nap után és körülbelül 120 kilométer magasságban - éppen a fölött a régió fölött, ahol a műholdak égni kezdenek - a finom leszállás kaotikussá válik. A vékony levegő megvastagszik, a légellenállás erősödik, a repülő bukdácsolni kezd. Ez egyetlen dolgot jelent: hőt. A papír égni kezd.

Hogy igazolják a modelljeiket, a kutatók összehajtogatták az origami repülő egy kicsinyített változatát és a tokiói Kashiwa Hiperszonikus és Magas Entalpiájú Szélcsatornába helyezték, aztán Mach 7 erősségű szelet (a sebessége 1.000 m/s) fújtak 7 másodpercig. A repülő papírorra az erőhatás alatt kezdett hátrafelé hajolni és egy 3 mm-es gerincet formált. A csúcsa elsötétült és a szárnyélek elszenesedtek. A repülő azonban egyben maradt, bár alig.

Bár furcsán hangozhat, de ennek a kis kísérletnek komoly következményei vannak. Az egyik felhasználási terület a fenntarthatóság. Az alacsony Föld körüli pálya tele van űrszeméttel és a műhold megakonstellációk sokasodnak, ezért a kutatókat egyre jobban érdekli, hogy szerves, biológiailag lebomló anyagokat használjanak az űrmissziók során. A főleg növényi alapú papír tisztább módja annak, hogy megszabaduljanak a könnyűsúlyú objektumoktól, vagy komponensektől, amikor az űrjármű passzívan újra belép a légkörbe.

Például, Japán kilőtt az űrbe egy működő, fából készült műholdat, ami 116 napig működött. Nemsokára kilőnek egy második, javított változatot.

Az, hogy a papír-űrrepülő erősen érzékeny a légellenállásra azt mutatja, hogy passzív szondaként lehetne használni a légköri sűrűség mérésekhez.

Az origami repülő végül elégett a Föld légkörében.