Как ученые рассчитывают вероятный ущерб от падения космического корабля

0   7   0

Физика
16 нояб. 09:00


5a0ac7da5f1be77e93f7a944

Вы, вероятно, слышали, что почти девятитонная китайская орбитальная станция «Тяньгун-1» скоро упадет на Землю. Если точнее — в любой момент вплоть до апреля 2018 года. Бóльшая часть аппарата сгорит в атмосфере, но крупные куски (весом до 100 кг, согласно одной из оценок) могут в конечном счете достичь поверхности планеты.

Но вот в чем проблема: никто не знает, где эти куски приземлятся. Экспертов это, правда, не смущает: шансы на то, что один из них рухнет на вас, невелики (примерно один к триллиону).

А вот о чем вы, вероятно, НЕ слышали, так это то, каким именно образом эти шансы можно определить. В таком случае позвольте открыть для вас в высшей степени увлекательный мир анализа степени риска возвращения объекта в атмосферу — науки о прогнозировании того, какие из десятков тысяч бесхозных космических аппаратов, использованных ракетоносителей, а также других дрейфующих на земной орбите предметов переживут неизбежное свидание с атмосферой и создадут угрозу для людей.

Прежде всего, следует понять, что в случае падения космического корабля в полной сохранности поверхности он достичь не может. Небольшие объекты под воздействием высоких температур и суровых условий входа в атмосферу сгорают полностью (для этого существует грозный термин «аэротермический распад»). А компоненты более крупных космических аппаратов вполне могут падение пережить, в зависимости от своих тепловых свойств, степени аэродинамичности и местонахождения внутри объекта.

«Представьте корабль транспортной тарой, — говорит инженер аэрокосмических систем Майкл Уивер, занимающийся оценкой рисков возвращения объектов в плотные слои атмосферы при Аэрокосмической корпорации США. — Его корпус должен разрушиться до того, как внутренние детали подвергнутся воздействию высоких температур, но внутри этих деталей могут быть другие, а внутри них — еще детали».

Данный эффект матрешки может значительно сказаться на устойчивости компонентов. При наличии достаточно подробных чертежей исследователи могут смоделировать процесс разрушения обломков в атмосфере. NASA использует программу под названием ORSAT (Object Reentry Survival Analysis Tool, «анализатор выживания объектов при возвращении в атмосферу»), а Аэрокосмическая корпорация — AHAB (Atmospheric Heating and Breakup, «аэродинамический нагрев и распад».

Выживают в таких условиях, как правило, высокоплавкие компоненты: титановые сплавы, оптические элементы вроде стекла и различные емкости, такие как баки с горючим, кислородом и водой, которые часто оборачивают термостойкими материалами. Последние могут быть довольно большими (как, например, топливный бак ракеты Boeing Delta, приземлившейся в Джорджтауне, штат Техас), но угрозу представляют не все пережившие вход в атмосферу объекты. «Если это кусок термоизоляционного покрытия, при возвращении на Землю он вам не навредит», — говорит Марлон Зорге, старший конструктор Аэрокосмической корпорации и эксперт по моделированию направленности осколков.

Читать далее.


Автор: Робби Гонсалес (Robbie Gonzalez)

Источник: inosmi.ru


0



Для лиц старше 18 лет