Защита для телескопа

Interfax-Russia.ru – Томские ученые разработали защиту от космического мусора и осколков метеоритов для спутника "Спектр-УФ", который через два года сменит на орбите телескоп "Хаббл".

© РИА Новости. Евгений Биятов

Сотрудники Научно-исследовательского института прикладной математики и механики (НИИ ПММ) Томского государственного университета (ТГУ) создали систему защиты для орбитальной обсерватории "Спектр-УФ", которая через два года придет на смену космическому телескопу "Хаббл" (Hubble).

"Техническая задача была следующая: обеспечить защиту наиболее важных частей нового спутника – в частности, его топливных баков – от мелких фрагментов космического мусора и метеорных частиц естественного происхождения, приходящих из дальнего космоса", - рассказал заведующий отделом механики деформируемого твердого тела НИИ ПММ ТГУ Александр Герасимов.

Ученый пояснил, что серьезно повредить космический аппарат или вовсе вывести его из строя способны даже очень маленькие частицы - диаметром всего 1,5-2 мм. Чтобы защитить от них спутник специалисты разработали специальные противоударные экраны, которые устанавливаются на корпус телескопа.

"При помощи теоретических расчетов нам удалось подобрать оптимальный способ защиты баков спутника. Он заключается в установке сразу двух преград – защитного экрана и металлической сетки, которая первой встречает атакующие частицы и дробит их", - рассказал Герасимов.

Для того чтобы испытать свою конструкцию, по его словам, ученые несколько раз стреляли по ней из специальной легкогазовой баллистической установки металлическими частицами весом 0,3 грамма со скоростью 8 км/с.

"Испытания прошли успешно. Остатки фрагментов, раздробленные сеткой, попадали на экран и рассеивались, не нанося никакого ущерба космическому аппарату", - отметили в пресс-службе Томского госуниверситета.

Вместе с тем, как уточнили в вузе, от более крупных осколков метеоритов и фрагментов техногенного мусора, а также столкновения с околоземными телами, такая система спутник, конечно, не спасет. От этих объектов, как пояснил Герасимов, космические аппараты, как правило, уводят посредством маневров. Совершать последние специалистам в том числе помогает специальная система оценки риска столкновения. В настоящее время в ТГУ как раз разрабатывают для нее новый алгоритм.

"Острота проблемы загрязненности околоземного пространства растет с каждым годом. Об этом, в частности, свидетельствует тот факт, что в 2015 году МКС пришлось четыре раза уводить от столкновения с объектами космического мусора, такого не было за все время существования станции. Как раз в силу того, что станция находится на низкой орбите, эта область хорошо изучена и постоянно контролируется", - сообщил сотрудник отдела небесной механики и астрометрии НИИ ПММ ТГУ Иван Чувашов.

Как полагает ученый, повысить безопасность спутников на орбите можно было бы при помощи более высокоточной численной модели движения фрагментов космического мусора, которая учитывала бы поведение каждого потенциально опасного объекта.

"Суть идеи заключается в том, чтобы выделить из множества фрагментов те, которые являются наиболее опасными и представляют реальную угрозу для космических аппаратов. К этой категории, в частности, относятся объекты с наибольшей парусностью (отношением площади к массе). Коварство таких фрагментов заключается в неустойчивости их движения. Это затрудняет прогноз их перемещения и практически не оставляет спутнику времени на совершение уклонения", - пояснил Чувашов.

В связи с этим, по словам ученого, он планирует детально изучить данные объекты и создать математические модели их движения, что в свою очередь позволит максимально достоверно оценивать степень риска, исходящего от того или иного фрагмента.

"При этом будут учтены такие факторы влияния, как световое давление, приливные деформации в твердом теле Земли и т.д. Планируется, что работа над новым методом контроля объектов космического мусора завершится в 2018 году", - добавили в пресс-службе ТГУ.

Как известно, над созданием орбитальной обсерватории "Спектр-УФ" в настоящее время трудится сразу несколько ведущих российских и иностранных научных институтов. Предполагается, что в перспективе, придя на смену космическому телескопу Hubble, она станет единственным инструментом, способным работать в ультрафиолетовом диапазоне спектра, недоступном для наблюдения с Земли. В частности, ученые надеются, что с помощью новой обсерватории они смогут проводить исследования самых загадочных стадий эволюции Вселенной, а также изучать физико-химический состав планетных атмосфер как в нашей Солнечной системе, так и за ее пределами. Отметим, что запуск спутника запланирован на май 2021 года.

"У "Спектра-УФ" долгая подготовка, там свои проблемы и с импортозамещением, и с основным прибором - телескопом. Эти работы финансируются и обязательно будут доделаны. Они, безусловно, останутся в программе (космических исследований до 2025 года - ИФ)", - пояснил "Интерфаксу" вице-президент Российской академии наук (РАН), директор Института космических исследований (ИКИ) Лев Зеленый.

Вторым аппаратом в серии новых российских астрофизических обсерваторий, по словам ученого, станет телескоп "Спектр-РГ". С его помощью специалисты рассчитывают впервые в истории провести обзор всего неба в жестком рентгеновском диапазоне энергий от 2 до 30 кэВ (килоэлектронвольт), что позволит обнаружить скрытую популяцию из нескольких сотен тысяч сверхмассивных черных дыр. Для этого на космическом аппарате разместят сразу два телескопа: немецкий eROSITA и российский ART-XC, каждый из них будет работать в своем энергетическом диапазоне. Запуск обсерватории запланирован на 2017 год.

Пока, как отметил Зеленый, исследовать космос ученым помогает действующий 10-метровый космический радиотелескоп "Спектр-Р", созданный в рамках проекта "РадиоАстрон" и запущенный на орбиту в 2011 году.

"Получены новые результаты, интересные для многих ученых, в том числе для меня. В частности, свидетельства процессов звездообразования, структура мазерных источников. Коллеги из Астрокосмического центра Физического института имени П.Н. Лебедева РАН очень увлечены исследованиями структуры излучения, которое мы регистрируем из центральных областей галактик. Они полагают, что могут быть несколько вариантов: или там находятся сверхмассивные черные дыры, или, возможно, вход в так называемые "кротовые норы", которая могут вести в другие вселенные. Я к этому осторожнее отношусь", - рассказал директор Института космических исследований.

Добавим, что "Спектр-Р" был занесен в книгу рекордов Гинесса как крупнейший в мире космический телескоп.

Обозреватель Наталья Пономарева

Присоединяйтесь к Interfax-Russia в "Twitter‘е", "Вконтакте" и на "Facebook