Компьютерные модели томских ученых защитят ракеты от космического мусора

Одной из актуальных проблем является огромное количество космического мусора на орбите. Только учтенных объектов насчитывается около 300 тысяч. Томские ученые придумали компьютерные модели, которые помогут защитить поверхность летательных аппаратов от космического мусора.

Ученые Института физики прочности и материаловедения СО РАН создали модели, дающие представление о том, что происходит при столкновении космического мусора со специальными защитными экранами и иллюминаторами космических летательных аппаратов. Крошечная песчинка летит в разы быстрее пули, со скоростью семь-восемь километров в секунду, и при столкновении с незащищенной поверхностью может оставить на ней след или даже сделать пробоину. Однако использование экрана небольшой толщины позволяет избежать этого. «Конечно, о приближении большого объекта становится известно заранее, и в таком случае меняется орбита движения летательного аппарата, но столкновение с более мелким мусором неизбежно. Например, объект весом меньше грамма (песчинка кварца или кусок алюминия), летящий со скоростью несколько тысяч метров в секунду, может нанести весьма серьезный урон», — рассказывает кандидат физико-математических наук Павел Андреевич Радченко.

Что касается иллюминаторов, то стекло, из которого они выполнены, материал очень капризный. С одной стороны, он очень хрупкий, с другой — стекло обладает большой откольной прочностью (устойчивостью к ударным нагрузкам). Исследователи моделировали ситуации взаимодействия иллюминатора с космическим мусором разной массы, летящим с разной скоростью. Это позволило им описать, что именно в таких ситуациях происходит с иллюминатором: могут образовывать трещины, сколы или даже отделиться целые куски стекла, а образовавшая трещина может привести к разрушению всего иллюминатора.

Исследователи также намерены изучить, каким образом удары космического мусора влияют на сварные швы конструкций и околосварные зоны, а также исследовать физические свойства материалов и поведение всей конструкции.