Текст уведомления здесь

Пермяки придумали затвердевающие в открытом космосе препреги

Необычные самораспаковывающиеся конструкции из них сделают помещения для орбитальных станций гораздо дешевле.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из Пермского государственного научно-исследовательского университета совместно с коллегами из Австралии предложили способ изготавливать космические оболочки нового поколения — затвердевающие под действием солнечного света в вакууме. Исследовательская группа готовится запатентовать свое изобретение. Соответствующая статья опубликована в Acta Astronautica.

На сегодня почти все блоки орбитальных станций и космических кораблей делают из металлических конструкций. Собирать их в космосе сложно, доставлять туда заранее собранными — дорого, поскольку масса пустого блока невелика, а объем значителен, что ведет к недоиспользованию места на выводящей собранный блок ракете-носителе. Чтобы избежать этого, ряд разработчиков, вроде частной компании Bigelow Aerospace, предлагают газоразвертываемые конструкции. Они состоят из «ткани» с двуслойными полимерными стенками, которая надувается газом на орбите. Затем внутрь «сэндвича» из двух полимерных стенок (внешнего периметра конструкции) заливается другой вспененный полимер. Постепенно он застывает и придает конструкции необходимую жесткость.

Подход, предложенный пермскими исследователями, несколько иной. Они предлагают делать оболочки развертываемых в космосе конструкций из препрегов — ткани из углеродного волокна, пропитанной эпоксидными смолами. Такая ткань может иметь высокую жесткость даже без наполнения изнутри полимерной пеной, что позволит снизить объем грузов, необходимых для выведения на орбиту. При этом развертывание конструкции такое же автоматическое, как и у Bigelow Aerospace, — под действием газа, надувающего ее изнутри.

Для затвердевания эпоксидной смоле нужно тепло, причем строго дозированное его количество, поскольку при перегреве смолы утратят свои качества. Авторы рассчитали, хватит ли, чтобы добиться необходимого эффекта, одного только солнечного тепла. Известно, что объекты на околоземной орбите могут иметь либо полностью стабилизированную относительно Солнца ориентацию (как, например, у МКС), либо вращаться. Исследователи смогли смоделировать потоки тепла, получаемые стенками конструкции на основе препрегов в космосе. Выяснилось, что при равномерном нехаотичном вращении с постоянной угловой скоростью периметр их конструкции сможет полностью затвердеть без дополнительных источников тепла, только за счет солнечных лучей. Что не менее важно, равномерное вращение позволит смолам охлаждаться за то время, пока они будут находиться на противоположной от Солнца стороне.

Ранее ученые проводили эксперименты по подъему экспериментальных образцов из препрегов в стратосферу, на высоту до 35 километров. С помощью этих опытов удалось оценить устойчивость образцов к жесткому ультрафиолету и другим видам излучения, типичным для космоса.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы