Kosmos on üks äärmuslikumaid keskkondi, mida võimalik ette kujutada. Maa isoleeriva atmosfääri kohal mõjutavad kosmoselaevu nii äärmuslikud temperatuurid, nii kuum kui külm, ja märkimisväärselt suurenenud kiirguskahjustuste oht.
Esimene äärmuslik tingimus, millega kosmoselaev peab toime tulema, on stardipakett. Rakett, mis asetab kosmoselaeva orbiidile, raputab seda ka ägedalt ja taidab seda äärmiselt valju helilainetega.
Mõlemad nähtused võivad õrnad seadmed purustada ja nii ehitavad insenerid alati kosmoselaeva termilise ja konstruktsioonilise mudeli ning katsetavad seda. Nad simuleerivad starditingimusi, kasutades vibratsioonilauda ja akustilist kambrit ESA Hollandis asuvas Euroopa Kosmosetehnoloogia Keskuses (ESTEC).
Temperatuur kosmoses võib ulatuda äärmiselt külmast, sadadest kraadidest alla külmumiseni, kuni sadadest kraadidest kõrgemale? eriti kui kosmoseaparaat tegutseb Päikese lähedal.
Ehkki kosmoses pole õhku, kannab energiat tavaliselt Päikesest tulev kiirgus, mis põhjustab kosmoseaparaatide, planeetide või muude taevakehade neeldumisel kuumust.
Sõltuvalt sellest, millises ruumis nad sõidukit kavatsevad kasutada, ehitavad insenerid sisse kas jahutussüsteemi või isolaatori.
ESA komeet-jälitaja Rosetta puhul peab kosmoseaparaat siiski kõigepealt julgustama sisemise Päikesesüsteemi kuumust, enne kui suundub külmutavasse välimisse Päikesesüsteemi.
Insenerid konstrueerisid helitugevuse süsteemi, mis sobib üle kosmoselaeva radiaatori paneelide. Kui Rosetta on sisemises päikesesüsteemis, siis tiibud avanevad, võimaldades radiaatoritel liigset soojust kosmosesse suunata.
Hiljem suletakse välises Päikesesüsteemis luugid, aidates soojust säilitada. Selleks, et integreeritud vooluahelad ja arvutid saaksid töötada kosmose kiirguskeskkonnas, on vaja kaitsta tundlikke elektroonikaseadmeid.
Ruumis leiduva kiirguse võib jagada „lõksus” ja „mööduvaks” tüübiks. Kinni jäänud osakesed on subatomilised osakesed, peamiselt prootonid ja elektronid, mis on Maa magnetvälja poolt lõksus, mis loob nn Van Alleni kiirgusvööd meie planeedi ümber.
Kosmoselaevade klaster Cluster on loodud selles kosmose piirkonnas töötamiseks ja uurimiseks.
Mööduv kiirgus koosneb peamiselt prootonitest ja kosmilistest kiirtest, mis voolavad pidevalt läbi kosmose ja mida võimendatakse Päikesel toimuvate magnettormide ajal, mida tuntakse päikesekiirguse all.
Kui see kiirgus põrkub kokku elektrooniliste vooluahelatega, võivad need muuta mäluelementide sisu, põhjustada võltsvoolu ümber veesõiduki või isegi arvutikiipe välja põletada.
Kiirguse mõjule vastupidavaid integreeritud vooluahelaid ehitatakse kui “ruumi kõvenemist”. Tavaliselt hõlmab see kiipide ümberkujundamist nii, et need oleksid kahjuliku kiirguse eest mingil moel kaitstud. Teine lähenemisviis on kosmosekiirguse tekitatud vigade tuvastamine ja parandamine.
Meteoriidid võivad ka kosmoselaevu kahjustada. Väikesed tolmuosakesed, mis panevad meid nägema „lasketähti”, läbivad kosmose kiirusega mitu kilomeetrit sekundis ja võivad avaldada elutähtsate päikesepaneelide suurte massiivide liivapritsi.
Näiteks Leonidide tormi ajal panid teadlased Hubble'i kosmoseteleskoobi pöörlema nii, et selle päikesepaneelid näitasid saabuvatele meteooridele väikseimat pinda.
Algne allikas: ESA pressiteade
