Китайські вчені створили легку метаструктуру з яєчної шкаралупи для захисту космічних апаратів від сміття

Захист яєчної шкаралупи

Як повідомляє НВ — Техно: Вчені з Даляньського технологічного університету в Китаї розробили легку метаструктуру на основі яєчної шкаралупи, яка має на меті захистити космічні апарати від зіткнень з космічним сміттям. Ця конструкція, надрукована на 3D-принтері, ефективно поглинає кінетичну енергію та розсіює силу удару, що може запобігти виникненню синдрому Кесслера на орбіті.

Проблема космічного сміття

Навколоземна орбіта містить майже мільйон фрагментів металу, уламків ракет і часток фарби розміром понад один сантиметр. Швидкість космічного сміття сягає десятків тисяч кілометрів на годину, а сила вибуху при зіткненні дорівнює дії гранати. У цьому контексті, розроблена конструкція демонструє значний потенціал для підвищення безпеки космічних апаратів.

• Дослідники надрукували на 3D-принтері масиви порожнистих алюмінієвих "яєчних шкаралуп", які розмістили між двома металевими пластинами тупим боком донизу.
• Всередину цих алюмінієвих елементів була налита вода, що додатково покращує їх захисні властивості.

Конструкція розподіляє силу удару послідовною деформацією оболонок, а вода гасить ударні хвилі. Завдяки такій системі, конструкція з водою сповільнювала ударні снаряди на 65%, у той час як суцільні алюмінієві пластини демонстрували ефективність лише на 51%. Найкращі показники спостерігалися при розташуванні елементів вузькими кінцями до верхньої пластини. Команда науковців продовжує працювати над оптимізацією товщини та маси оболонок для подальших запусків у космос.

Спільна деформація елементів перетворює локальне навантаження на розподілене розсіювання енергії.

Юйсінь Ван, дослідник

Ця розробка має важливе значення для майбутнього космічних місій, оскільки зростаюча кількість космічного сміття представляє серйозну загрозу для космічних апаратів та супутників. Впровадження нових технологій захисту, таких як легка метаструктура на основі яєчної шкаралупи, може суттєво знизити ризики та покращити безпеку, що, в свою чергу, відкриває нові можливості для розвитку космічних досліджень і комерційних місій. Інновації в цій сфері можуть стати ключовими для забезпечення довгострокового використання навколоземної орбіти.

У зв'язку з постійно зростаючою загрозою космічного сміття, важливо також звернути увагу на нові розробки в галузі матеріалів для ракет. Наприклад, надміцні композити, які можуть виготовлятися за короткий термін, відкривають нові можливості для поліпшення безпеки космічних місій. Ці інновації можуть стати важливим кроком у боротьбі з небезпеками на орбіті.