Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Физики выяснили, как одна пылинка может вывести из строя спутник

© Иллюстрация РИА Новости . Алина ПолянинаСтолкновения пылинок с обшивкой спутников могут вызывать вспышки излучения, способные убить электронику зондов
Столкновения пылинок с обшивкой спутников могут вызывать вспышки излучения, способные убить электронику зондов

МОСКВА, 2 мая — РИА Новости. Космические спутники и зонды могут выходить из строя даже при столкновениях с мельчайшими пылинками, поскольку их испарение порождает миниатюрные облачка плазмы, внутри которых рождаются мощные электромагнитные волны, говорится в статье, опубликованной в журнале Physics of Plasmas.

"Больше половины электронных и электрических неполадок на борту спутников остаются необъясненными из-за того, что диагностику на орбите проводить крайне сложно, особенно если зонд выходит из строя. Мы считаем, что хотя бы часть подобных необъяснимых сбоев связана с этим механизмом", — заявил Алекс Флетчер (Alex Fletcher) из Бостонского университета (США).

Межпланетная станция Фобос-Грунт перед отправкой на космодромАвтоматическая межпланетная станция Фобос-Грунт. Архив
"Фобос" сбили космические частицы и некосмические микросхемыПричиной аварии российской межпланетной станции "Фобос-Грунт" стал сбой работы бортового вычислительного комплекса из-за воздействия космического излучения - такой официальный вывод озвучил глава Роскосмоса Владимир Поповкин, выступая во вторник в Воронеже на совещании по проблемам развития отечественной космонавтики.
Когда человек впервые вышел за пределы земной атмосферы и проник в космическое пространство, ученые и инженеры столкнулись с проблемой защиты оборудования от космических лучей высокой энергии, мощных всплесков электромагнитного излучения и других феноменов, способных повредить электронику или серьезно нарушить ее работу. 

В большинстве случаев такие сбои не приводят к серьезным последствиям, однако в некоторых случаях, в комбинации с ошибками проектирования или со случайными факторами, они могут привести к катастрофе и потере зонда. К примеру, российская межпланетная станция "Фобос-Грунт" вышла из строя, еще не покинув орбиту Земли, из-за перезагрузки компьютеров в критический момент после "удачного" попадания в них космических лучей.

Флетчер и его коллега Сигрид Клозе (Sigrid Close) из Стэнфордского университета (США) нашли одну возможную причину появления подобных лучей и похожих на них эффектов, изучая то, что происходит с космическими аппаратами при полете.

Изображение рентгеновской обсерватории ASTRO-H
JAXA: сбой в системе стабилизации "раскрутил" Hitomi и уничтожил зондЯпонская рентгеновская обсерватория Hitomi вышла из строя и развалилась на несколько частей из-за ошибок в работе системы стабилизации, которая ошибочно "раскрутила" зонд до очень высоких скоростей, считая, что его положение нестабильно.
Как рассказывает Флетчер, частицы пыли уже давно считаются достаточно большой угрозой для космических аппаратов. Столкновение с ними на большой скорости может нанести большие повреждения обшивке и научным инструментам зондов. К примеру, в 2011 году инженеры НАСА серьезно опасались того, что встреча с такими частицами приведет к уничтожению зонда New Horizons при подлете к Плутону. 

"Последние несколько десятилетий мы изучали эти "гиперзвуковые" столкновения и давно заметили, что подобные события вырабатывают всплески излучения, если частицы движутся достаточно быстро. Никто не знал, почему оно возникает, откуда оно берется и какой физический механизм его порождает", — продолжает Флетчер.

Изучая результаты таких экспериментов, Клозе и Флетчер предположили, что источником этих вспышек может быть плазма, рождающаяся в результате испарения частицы при ее столкновении с корпусом корабля или зонда. Они проверили теорию, создав компьютерную модель этого столкновения.

EDM Скиапарелли отделяется от Trace Gas Orbiter
Заблудился в космосе. ЕКА выяснило причину крушения "Скиапарелли"Официальное расследование ЕКА показало, что "Скиапарелли" упал из-за грубой ошибки в программном обеспечении, из-за которой сбой в датчике вращения заставил лендер считать, что он находится под поверхностью Марса.
Оказалось, что вспышки возникают по очень простой причине — в пустоте космоса легкие электроны движутся быстрее, чем тяжелые ионы. Благодаря этому частица пыли, столкнувшись с обшивкой зонда, превратится в облачко плазмы и разделится на две части — облако "быстрых" электронов и облако "медленных" ионов. Взаимодействие между ними породит мощные электромагнитные волны, способные, как считают ученые, вызвать серьезные неполадки в работе электронной начинки зондов. 

В ближайшее время Флетчер и Клозе планируют провести более детальные и продолжительные симуляции, которые помогут оценить, насколько часто происходят подобные события и какую реальную угрозу они несут жизни космических аппаратов. Если подозрения физиков подтвердятся, то многие необъяснимые космические катастрофы прошлого могут внезапно найти объяснение в подобных фатальных столкновениях с пылинками.

Рекомендуем
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала