Российские учёные разработали новый способ защиты спутников от метеоритов

Специалисты НИИ ПММ и сотрудники предприятия ракетно-космической промышленности НПО им. С.А. Лавочкина получили совместный патент на новый способ защиты спутников. Метод, разработанный учеными ТГУ, был использован при изготовлении защитных конструкций космической обсерватории «Спектр-УФ», которую выведут на орбиту в 2021 году. Даже имея очень малый размер, всего 1,5-2 мм в диаметре, твердые частицы представляют большую опасность для объекта, который оказывается на их пути. Двигаясь со скоростью 8 км/с, 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 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 — 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 2 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.