Ученые Научно-исследовательского института прикладной математики и механики (НИИ ПММ) Томского государственного университета разработали систему защитных конструкций для исследовательского спутника «Спектр-УФ», сообщает пресс-служба университета.

Космический телескоп предназначен для работы в ультрафиолетовом диапазоне спектре электромагнитного спектра (100—320 нм), недоступном для наблюдения с Земли. Он позволит ученым проводить исследования наиболее загадочных стадий эволюции Вселенной, изучать раннюю эволюцию звезд типа Солнца, определить свойства пылевых частиц межзвёздного и околозвёздного вещества, природы активных галактических ядер, межгалактических газовых облаков и гравитационных линз, а также изучить физико-химический состав планетных атмосфер в Солнечной системе и за ее пределами. Телескоп будет работать на гораздо большем удалении от Земли, чем телескоп Hubble — на геосинхронной орбите с высотой около 35 тысяч километров.  

Одна из задач, связанных с безопасностью обсерватории - защита от космического мусора. Крупные техногенные осколки отслеживаются с Земли и отводятся с помощью маневров. Но небольшие фрагменты космического мусора,  даже самого малого диаметра 1,5-2 мм представляют серьезную опасность, так как при движении со скоростью 8 километров в секунду они способны повредить спутник или и вовсе вывести его из строя.

Для защиты от таких атак на корпус космических аппаратов устанавливают специальные экраны. К ним предъявляются два основных требования – прочность и легкость.

«К нам обратился представитель НПО им. С.А. Лавочкина – одного из главных разработчиков и создателей орбитальной обсерватории. Техническая задача, которую потребовалось решить – обеспечение защиты наиболее важных частей нового спутника – его топливных баков – от мелких фрагментов космического мусора и метеорных частиц естественного происхождения, приходящих из дальнего космоса», – цитируются в сообщении слова заведующего отделом механики деформируемого твердого тела НИИ ПММ ТГУ Александра Герасимова.

По расчетам ученых, оптимальный способ защиты баков спутника, он заключается в установке двух преград – защитного экрана и металлической сетки, которая первой встречает атакующие частицы и дробит их на мельчайшие фрагменты, которые не могут пробить защитный экран. Затем исследователи провели серию экспериментов на находящихся в НИИ ПММ ТГУ двух из пяти российских баллистических установок, которые позволяют в наземных условиях имитировать воздействие различных элементов осколочно-метеороидной среды на космические аппараты. На этих установках ученые провели серию практических экспериментов – производились выстрелы из легкогазовой пушки металлическими частицами весом 0,3 грамма со скоростью 8 км в секунду по преградам.  

Результаты испытаний подтвердили, что конструкция, предложенная учеными ТГУ, обеспечивает максимально эффективную защиту корпусу спутника. Остатки фрагментов, раздробленные сеткой попадают на экран и рассеиваются, не нанося ущерба космическому аппарату.

Проект «Спектр-УФ» является международным исследовательским проектом. Работу над ним возглавляет Россия, также в нем принимают участие Испания и Германия. Запуск космической обсерватории запланирован на май 2021 года. Предполагается, что он будет будет единственным крупным инструментом для ультрафиолетовых исследований после завершения работы космического телескопа Hubble, срок службы которого должен закончиться примерно через два года.