Последние космические новости: аппарат «Фобос-грунт» не вышел на заданную орбиту, и теперь грандиозные проекты по изучению планеты Марс и ее спутника Фобоса откладываются. Группа ученых НИИ ПММ ТГУ очень внимательно следила за запуском аппарата в космос, ведь почти год они работали над тем, как защитить «Фобос-грунт» от космического мусора.

– Мы очень гордились тем, что поучаствовали в такой крупной работе. Но нашей вины в неисправностях «Фобоса» нет, – рассказывает А.В. Герасимов, руководитель научной группы, заведующий отделом НИИ ПММ. – Почему аппарат не долетел? Там стоит разгонный блок, который разгоняет аппарат до второй космической скорости. И этот блок не включился, видимо, произошел какой-то сбой в программном обеспечении. Причем система работает, баки заполнены, движки даже постоянно поддерживают аппарат на нужной орбите.
Исследования томичей по «Фобос-грунту» представляли собой тестирование своеобразной «брони» для космического аппарата. Еще в 1947 году американский ученый Уиппл выдвинул теорию о том, что перед корпусом аппарата можно закреплять тонкую пластинку. Тогда мелкие частички космического мусора, налетая на нее, начинают дробиться на облако более мелких составляющих. В дальнейшем это облако распыляется, и поверхность аппарата остается неповрежденной. Но в случае с космическим агрегатом есть весовые ограничения: его нельзя защитить слишком толстым и тяжелым щитом, поэтому ученым пришлось придумывать варианты.
– Мы рассматривали несколько типов защиты, один из них – ставить пластинку из сетки, потому что она меньше по массе, к тому же проволока как бы режет частицу, разрушает ее, – объясняет Александр Владимирович. – Заказчик просил изучить, как воздействуют на «броню» очень мелкие частицы – всего полмиллиметра в диаметре. Ведь если летит осколок размером с кулак – то мы уже ничего не можем сделать, наша защита предназначена для мелких осколков.
Сейчас вокруг Земли летает колоссальное количество обломков, деталей космических аппаратов, ступеней, разгонных блоков. Причем крупные частицы – до 10 сантиметров – еще отслеживаются радиолокаторами, их можно зафиксировать. Но около 100 тысяч осколков в диаметре меньше сантиметра. Если такая «песчинка» летит со скоростью около 8 километров в секунду, то она обладает огромной кинетической энергией и может прошить корабль насквозь. Отслеживать такие обломки сложно, к тому же их становится все больше: недавно американцы проводили перехват спутников ракетами, китайцы тоже взрывали свои спутники, а все обломки, естественно, остаются в околоземном пространстве. Самые страшные последствия – если осколок пробьет топливный бак, тогда космический аппарат становится бесполезен.
– Наша установка для получения космических скоростей в лабораторных условиях не была предназначена для метания таких маленьких осколков, поэтому нам пришлось создавать новые устройства для отсечки несущих ударник поддонов, чтобы летел только один маленький шарик и не летели сопутствующие элементы, – описывает Герасимов ноу-хау томской работы. – Бывает и такое, что частица определенной массы при скорости в один километр в секунду не пробивает защиту, при скорости от 2 до 3 км – пробивает, а после трех – опять не пробивает, потому что сама частица начинает плавиться и испаряться. Поэтому нас интересовали скорости от 2 до 3,5 километров в секунду.
В процессе работы ученые варьировали разные параметры: толщину сеток и пластин, расстояние между ними, массу, прочность, угол подхода частиц, скорости и многое другое. В итоге пришли к заключению, что разнесенные сеточки работают более эффективно. Придумали томичи и еще один улучшенный вариант защиты, который очень заинтересовал заказчиков, но применить его на «Фобос-грунте» не успели. Впрочем, это не последняя работа НИИ ПММ с «НПО им. Лавочкина», так что ноу-хау вряд ли останется без применения.

Справка «АМ»
Аппарат «Фобос-Грунт» должен был долететь до спутника Марса – Фобоса – для того, чтобы привезти на Землю образец грунта. Цель проекта заключалась в определении происхождения и эволюции Фобоса, а также того, как это соотносится с историями Марса и всей Солнечной системы. «Фобос-грунт» стартовал с «Байконура» 9 ноября, но после отделения от ракеты-носителя на нем не включились двигатели, которые должны были вывести его на высокую опорную орбиту. Как следствие, аппарат остался в околоземном пространстве.

Татьяна Арсеньева