Источник фото: Free-Photos/pixabay.com/пресс-служба ТГУ
Интересное

Ученые ТГУ запатентовали новый способ защиты спутников от метеороидов

22:55 / 08.11.17
4609
Мы в социальных сетях:

Специалисты НИИ ПММ и сотрудники предприятия ракетно-космической промышленности НПО им. С.А. Лавочкина получили совместный патент на новый способ защиты спутников, сообщила пресс-служба вуза. Метод, разработанный учеными ТГУ, был использован при изготовлении защитных конструкций космической обсерватории «Спектр-УФ», которую выведут на орбиту в 2021 году.

«Одна из главных опасностей, с которой сталкиваются спутники, находящиеся на орбите, — это мелкие фрагменты космического мусора и метеороидные частицы, приходящие из дальнего космоса. Метод, который мы запатентовали, разрабатывался специально для обеспечения сохранности корпуса космического телескопа по заказу одного из его главных разработчиков — НПО им. С.А. Лавочкина», — говорит заведующий отделом механики деформируемого твердого тела НИИ ПММ ТГУ Александр Герасимов.

Даже имея очень малый размер, всего 1,5–2 миллиметра в диаметре, твердые частицы представляют большую опасность для объекта, который оказывается на их пути. Двигаясь со скоростью 8 километров в секунду, они способны повредить спутник или вывести его из строя.

От больших техногенных осколков космические аппараты уводят с помощью маневров, от малых — защищают специальными металлическими экранами или металлическими сетками. У этих способов есть свои плюсы и минусы: экраны более надежны, но имеют большой вес; сетки легче, но менее эффективны. Основной недостаток сеток в том, что при попадании в заграждение под прямым углом либо близким к этому частицы пробивали его и повреждали корпус.

Ученые ТГУ запатентовали новый способ защиты спутников от метеороидов

Ученые НИИ ПММ нашли способ решить эту проблему и обеспечить надежную защиту спутника, не увеличивая вес защитного устройства, — изменили конструкцию, принимающую на себя удары атакующих частиц.

«Вместо традиционных сеток, расположенных параллельно друг другу, мы предложили гофрированные, в которых ячейки имеют определенный угол наклона, — рассказывает профессор кафедры динамики полета ФТФ, ведущий научный сотрудник НИИ ПММ ТГУ Юрий Христенко. — Благодаря этому частицы практически не имеют возможности наносить удар под прямым углом. Двигаясь под углом к сетке, они разрушаются за счет увеличения количества соударений. При использовании обычных сеток коэффициент дробления – около 30%, на гофрированных сетках — 70 %, то есть увеличивается более чем в два раза».

Эффективность двухсеточных гофрированных экранов подтверждена испытаниями, которые проводились в НИИ ПММ на баллистической установке, имитирующей воздействие различных элементов осколочно-метеороидной среды на космические аппараты. 

Новый подход использован при строительстве астрофизической обсерватории «Спектр-УФ» для защиты топливных баков. Космическая обсерватория будет выведена на орбиту с помощью ракетоносителя «Протон-М», старт с космодрома Байконур запланирован на 2021 год.

Добавим, что «Спектр-УФ» будет единственным крупным инструментом для исследований космоса в ультрафиолетовом диапазоне после завершения работы космического телескопа «Хаббл» в 2021 году.

Космический комплекс «Спектр-УФ» предназначен для получения изображений в ультрафиолетовом и видимом диапазонах электромагнитного спектра с высоким угловым разрешением, а также для регистрации гамма-излучения в энергетическом диапазоне от 10 кэВ до 10 МэВ. Работу над проектом возглавляет Россия, основными партнерами являются Германия и Испания при поддержке международного астрономического сообщества.