Броня из алюминиевых яиц эффективно защитит спутники от космического мусора

Исследователи из Даляньского технологического университета разработали (https://www.eurekalert.org/news-releases/1142508?) легкую биомиметическую метаструктуру для защиты космических аппаратов от столкновений с орбитальным мусором. Это пока только опытные работы – такую броню нельзя просто так поставить на спутники без изменения самой концепции вывода хоть чего-то с Земли в космос. Но и выбора нет, так как все больше стран вовлекаются в гонку за наращивание в околоземном пространстве своих массивов спутников с различными целями.

У проблемы нет простого решения, зато уже видны проекции эскалации. Так как мелкие спутники связи в лице Starlink, «Рассвет», Qianfan, IRIS, Reliance Jio, Rakuten и прочих используются военными, они сами автоматически становятся целями. Как и когда их будут сбивать, не так важно, но данный процесс приведет к многократному увеличению объемов космического мусора. Причем на самых близких орбитах, что сделает даже просто вывод в космос любого груза крайне сложной задачей.

Хорошая новость в том, что в космосе в основном летает всякая мелочь, которая хоть и обладает огромной кинетической энергией из-за высокой скорости, но несет слишком мало физического вещества для разрушения того, с чем столкнется. Поэтому идея «космической брони» жизнеспособна — за неимением лучшего. Проблема в том, что такая броня – тяжелая обуза, чей вес съедает размер полезной нагрузки, а потому главная задача сейчас в создании чего-то предельно легкого и одновременно способного выдержать удар колоссальной силы. На Земле такое не нужно – здесь броню создают под совсем иные условия.

Китайские инженеры подсмотрели идею у природы и напечатали на 3D-принтере микроструктуры в форме яйца. Они установлены вертикально, как штырьки, между двумя алюминиевыми пластинами. Внутри яйца и все пространство между ними заполнено обычной водой. Это позволяет очень эффективно рассеивать энергию удара с минимальной деформацией самой брони. Скорость врезавшегося в такую преграду объекта падает на 65 %, и это не предел.

Что еще важнее, эти алюминиевые яйца из-за своей структуры сами не раскалываются на части при ударе — то есть не создают новых обломков и не увеличивают количество космического мусора.