ESA опубликовало снимок последствий гиперзвуковых столкновений

ESA опубликовало фотографию алюминиевой пластины, пробитой насквозь крошечной песчинкой из оксида алюминия, разогнанной до гиперзвуковой скорости. Фотография была сделана в рамках одного из полевых экспериментов по исследованию последствий ударных взаимодействий искусственных и естественных объектов в открытом космосе.

Эксперимент был проведен в Materials and Electrical Components Laboratory в городе Нордвейк (Нидерланды). Песчинку разогнали с помощью газовой пушки до скорости около 10 километров в секунду. Она врезалась в алюминиевую пластину размером 15 на 15 сантиметров и толщиной 1,2 миллиметра. В результате песчинка пробила образец насквозь, оставив главное входное отверстие размером 28 на 12 миллиметров и несколько пробоин поменьше.  

В космосе, особенно околоземном пространстве много «космического мусора» –  неисправных  космических аппаратов и их фрагментов, а также естественные образования – метеороиды, колеблющиеся по размерам между космической пылью и астероидами. Скорость движения «космического мусора» составляет, примерно, 10 километров в секунду, а метеороидов в два и более раз больше. Столкновение на такой скорости со спутником, а тем более пилотируемым человеком кораблем, может привести к фатальным последствиям.

Чтобы предсказать последствия столкновений и предотвратить их в ESA создают компьютерные симуляции, а также проводят множество полевых экспериментов.

Газовые пушки один из стандартных инструментов для исследования процессов ударного взаимодействия. Они используют для разгона «снарядов» энергию предварительно очень сильно сжатого газа. Регуляция степени сжатия позволяет разгонять снаряды разной массы в широком диапазоне скоростей, экспериментально моделируя все возможные ситуации. Главное преимущество газовых пушек – стабильная воспроизводимость скоростей метаемых тел, безопасность и простота эксплуатации.