Кольчуга для ракеты

…программа, разработанная российскими учеными при поддержке Международного научно-технического центра (проект № 1917).

Эффективно и экономично защитить космический аппарат от метеороидов и орбитальных осколков позволяет система, разрабатывают которую российские ученые при финансовой поддержке Международного научно-технического центра (МНТЦ). Первые испытания, проведенные исследователями в лаборатории и на специальных полигонах, подтвердили ее надежность.

Впрочем, не метеороиды представляют для космических кораблей самую большую угрозу, а так называемые орбитальные осколки. Иными словами, металлические, как правило, куски космического мусора техногенного происхождения, которые несутся иногда на огромной скорости - до 16 км/сек. И, разумеется, могут с легкостью пробить оболочку космического корабля или орбитальной станции.

Можно сказать, человек уже так насорил в космосе, что мусор стал для него нешуточной угрозой. До такой степени, что понадобилась специальная защита. Возможно, именно такая, которую разрабатывают сотрудники ГосНИИ авиационных систем РКА, Института прикладной механики РАН и их коллеги из еще нескольких российских НИИ.

Идея защиты от таких высоких скоростей удара была предложена американским исследователем Фредом Уиплом еще в 1947 году. Вместо того чтобы делать оболочку все толще, он предложил поставить перед ней экран. Орбитальный осколок, конечно, пробьет его, но и сам обратится в пыль.

Но с годами космического мусора стало больше, увеличились и размеры космических модулей, а соответственно - масса защиты Уипла. А ведь доставка каждого килограмма на околоземную орбиту обходится больше чем в 10 тысяч американских долларов!

По мнению российских авторов, для начала следует определить, для каких участков космического корабля или станции риск пострадать от осколков космического мусора больше, а для каких - меньше. Соотнести направление движения корабля, направление движения осколков, ожидаемую скорость столкновения, вероятность пробоя и так далее. Иначе говоря, понять, какая степень защиты будет оптимальна для каждого участка поверхности космического аппарата. Чтобы и лишнего не городить, и необходимый уровень защиты обеспечить. И соответственно выбрать материал, из которого следует сделать тот или иной участок защитного экрана. Просчитать все это как раз и позволяет программа, разработанная авторами.

Вторая же часть работы - это придумать различные материалы для различных участков защитного экрана. «Наряду с модифицированной защитой Уипла, то есть многоэтажными сплошными экранами, мы предлагаем использовать экраны сетчатые, - рассказывает научный руководитель проекта Михаил Кононенко. - Они легче сплошных, а при правильно выбранных параметрах - толщине и материале проволоки, из которых такие экраны плетут - они не менее стойкие, чем сплошные».

Проверять эффективность разработанной защиты авторам приходится, разумеется, на Земле. На полигоне по экрану, сделанному из материала «потенциальной защиты», стреляют алюминиевыми шариками диаметром 1 см. Стреляют из специальной пушки, с помощью которой шарик удается разогнать до скорости более 7 км/сек. Между прочим, сам метод авторам тоже пришлось разрабатывать самим, специально для такого рода исследований.

В настоящий момент на околоземной орбите находится более 9300 аппаратов. Из них лишь 6% - в рабочем состоянии. К космическому мусору, который является одним из главных источников загрязнения околоземного пространства, относятся и контейнеры, которые за десятилетия существования различных орбитальных станций экипажи сбрасывали со своих кораблей.

Общая масса рукотворного космического мусора в окружающем Землю пространстве составляет около 3 тысяч тонн. Это и целые спутники, вышедшие из строя, и мелкие обломки размером не более 1 мм.

Специальная служба в США отслеживает местоположение более 9 тысяч объектов размером более 10 см в поперечнике. В соответствии с полученными данными хозяева спутников могут предпринять какие-то меры, дабы предотвратить столкновение с космическим мусором.

inauka.ru