Hitech logo

Идеи

Силовое поле защитит космические аппараты при входе в атмосферу

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 03:08 PM

При возвращении в атмосферу космический корабль сталкивается с ударной волной, скорость которой превышает несколько км/с, а температура газа у поверхности поднимается до тысяч градусов. Современные средства теплозащиты утяжеляют аппарат, увеличивает износ, стоимость и время подготовки к полету — что особенно критично для многоразовых систем. Исследователи из Японии создали экспериментальную установку для проверки магнитогидродинамического аэродинамического торможения — перспективной технологии, которая может защищать космические аппараты при входе в атмосферу с помощью мощного магнитного поля.

00
Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Магнитогидродинамическое (МГД) торможение — альтернатива традиционным средствам теплозащиты спускаемых аппаратов. Если приложить магнитное поле к слабоионизованной плазме в ударной волне, то сверхгорячий слой волны можно расширить и отодвинуть от поверхности корабля. От этого не только уменьшается поток тепла по направлению к корпусу корабля, но и увеличивается аэродинамическое сопротивление, которое помогает замедлять аппарат. Проблема в том, что испытать эту технологию в эксперименте трудно: постоянные магниты не позволяют систематически менять напряженность и конфигурацию поля.

Ученые создали квантовую вселенную, в которой время возникло само по себе

Команда исследователей из Токийского городского университета разработала новую систему с электромагнитом, питаемым от импульсной сети, которая выдает мощный кратковременный импульс тока. Модель помещают в гиперзвуковую расширительную трубу, где ее на протяжении десятков микросекунд обдувает ударная волна со скоростью более 7 км/с. Система отслеживает точное время прихода ударной волны и синхронизирует магнитное поле с ее продолжительностью. Высокоскоростная камера регистрирует свет, испускаемый нагретым слоем ударной волны, пишет EurekAlert.

Для испытаний были созданы две модели с разными конфигурациями катушек. Напряженность поля прототипов достигла 1,24-1,58 Тесла — вдвое выше, чем у обычных неодимовых магнитов. Толщина слоя нагретой волны выросла при включенном поле более чем на 15%.

Работа японских ученых — это важный шаг на пути к запланированным испытаниям с реальным входом в атмосферу и к разработке ключевой технологии для любых будущих космических миссий, предусматривающих вход в атмосферу какого-либо небесного тела. Следующий этап — полевые испытания технологии магнитного торможения с входом в атмосферу.

Принцип взаимности не позволяет управлять поглощением и излучением тепла по-отдельности. Международная группа ученых нашла способ обойти это ограничение, создав магнитооптические материалы, которые изменяют взаимодействие со светом под действием магнитного поля. Это открывает путь к тепловым аналогам флеш-памяти и направленному отведению лишнего тепла.