Обзор материалов, используемых в космической технике
Материалы, используемые при изготовлении космических кораблей и ракет, следует выбирать с учетом эксплуатационных требований для конкретного применения. На основании опыта эксплуатации космической техники установлено, что основным фактором является разрушающее воздействие космической среды на различные космические материалы, а также то, в какой степени это влияет на надёжность конструкции. Охватываемые категории представляют собой как собственно конструкции кораблей, так и устройства, обеспечивающие терморегулирование при выходе на орбиту и в космос, защиту от радиации и ударов метеоритов/космического мусора, оптические системы, солнечные батареи, смазочные материалы, уплотнения и клеи.
Компоненты аппаратов, которые не подвергаются прямому воздействию в космос, должны соответствовать определенным требованиям, особенно для пилотируемых аппаратов, для которых важны токсичность и воспламеняемость. Важны также контроль разрушения и контроль загрязнения, с дополнительными требованиями по технологичности. Важно помнить, что реальное оборудование предварительно должно быть протестировано, чтобы понять реальную производительность в исходном состоянии, поскольку она может заметно отличаться от задуманной конструкции.
Какие металлы используются для создания ракет
Ракета должна выдерживать сильные нагрузки при запуске и быть как можно более лёгкой, поэтому материалы космической техники должны в полной мере учитывать эти два фактора. В качестве материала корпуса в большинстве ракет используется алюминий или титан аэрокосмического качества, поскольку оба металла очень прочные и – одновременно - лёгкие.
В ракетах будущего рассматривается возможность использования углеродных композитных конструкций, однако на нынешней стадии развития космической техники предложения по таким веществам ещё не вышли из стадии экспериментальных исследований.
Если ракете необходимо вернуться на Землю (например, космическому шаттлу), плитки теплозащитного экрана должны производиться из кварцевого волокна, поскольку оно являются отличными изоляторами. Затем для повышения эффективности эти волокна покрываются стеклом.
Самовосстанавливающиеся материалы
Устройства, которые мы используем каждый день, обычно перестают работать по трём различным причинам:
- Старение. Большинство веществ постепенно разлагаются, иногда в течение очень длительного периода времени (древесина гниёт, когда ее разъедают микроорганизмы или насекомые, даже пластмассы разрушаются через несколько сотен лет - или раньше с помощью тепла и света).
- Износ в результате постоянного использования (одной из главных причин является трение: компоненты, которые постоянно перемещаются вперёд и назад, ломаются из-за усталости).
- Дефекты: некоторые узлы ломаются внезапно, когда приложенные силы (напряжения и/или деформации) вызывают быстрое распространение внутренних трещин или других дефектов.

Для материаловеда третья проблема - спонтанный отказ - самая опасная и трудная для решения. При регулярном осмотре и обслуживании легко обнаружить гниющее дерево или ржавое железо, но гораздо труднее заметить микротрещины, скрывающиеся в конструкциях. Указанные проблемы предопределяют поиск искусственных материалов, которые ведут себя как человеческое тело: обнаруживают неисправность, предотвращают её развитие, а затем устраняют проблему как можно быстрее.
Самые известные самовосстанавливающиеся вещества представляют собой встроенные микрокапсулы, заполненные химическим клеем, который может восстанавливать повреждения. Если материал потрескается внутри, капсулы разорвутся, ремонтный материал «растаёт», и трещина закрывается. Пример - нанесение эпоксидного герметика на бетонную стену с помощью пневматического дозатора.
Известны самовосстанавливающиеся системы, состоящие из тонких сосудистых трубок, которые входят в резервуары под давлением. Когда происходит сбой, давление сбрасывается на одном конце трубки, заставляя заживляющий агент закачиваться туда, куда это необходимо. Хотя с помощью этого метода можно заделать трещины, размер которых в десять раз больше, чем при использовании метода микрокапсул, он работает медленнее, поскольку вещество для ремонта должно перемещаться дальше. Это может создать проблему, если трещина распространяется быстрее, чем ремонтируется.
К числу самовосстанавливающихся материалов относят также стали и сплавы с эффектом памяти, а также реверсивные полимеры, использующие тепловой эффект.

Космические материалы с использованием нанотехнологий
Достижения в области наноматериалов делают возможными лёгкие солнечные паруса и кабель для космического лифта. Благодаря значительному сокращению необходимого количества ракетного топлива эти достижения могут снизить стоимость доставки на орбиту и путешествия в космос. Кроме того, новые материалы (в сочетании с наносенсорами и нанороботами) могут улучшить характеристики космических кораблей, скафандров и оборудования.
Из последних достижений в данной области стоит отметить следующие:
- Использование углеродных нанотрубок для изготовления кабеля, необходимого для космического лифта - системы, которая могла бы значительно снизить стоимость отправки на орбиту.
- Развертывание сети наносенсоров для поиска на больших участках планет, например, на Марсе, следов воды или других полезных биовеществ.
- Производство двигателей для космических кораблей, которые используют устройства ускорения наночастиц. Это должно уменьшить вес и сложность двигателей, используемых для межпланетных полетов.
- Использование углеродных нанотрубок для создания лёгких солнечных парусов, которые используют давление солнечного света (отражающегося от зеркального элемента) для приведения в движение космического корабля.
«Интеллектуальные» космические материалы

Представляют собой вещества, которые необходимы для вывода космических объектов на орбиту без использования взрывчатки.
В настоящее время, когда спутник запускается в космос, его подвижные части крепятся с помощью фиксированных механизмов, для освобождения которых требуются небольшие пиротехнические взрывы. Интеллектуальные материалы удерживают подвижные части космического корабля во время запуска, а затем высвобождают их после выхода на орбиту без использования пиротехники.
Преимущество этой технологии заключается в том, что она не создаёт вибраций, а также использует вещества, которые обладают памятью формы. Это свойство позволяет удерживать деталь на месте во время запуска, а затем, после выхода на орбиту, отпускать её простым включением соответствующего электрического сигнала.
Школьная программа без скуки: смысл произведений за 3 минуты, тесты на знание классики и ловушки русского языка. Короткие статьи, которых нет на сайте.
Перемена: игры на пять минут
Все тесты
- Английский язык
- Биология
- Химия
- География
- Окружающий мир
- История
- Русский язык
- Литература
- Биографии
- Краткие содержания
- Анализ стихотворений
- Орфография
- Правоведение
- Пунктуация
- Математика
- Подготовка к ЕГЭ
- Помощь студенту
- Физкультура
- Экономика
- ОБЖ
- Сочинения
- Обществознание
- Стихи
- Физика
- Информатика
- Религия
- Фонетический разбор
- Тест на тему To be going to: значение, правила употребления 5 вопросов
- Тест на тему Конструкция go on: значения, правила употребления, примеры 5 вопросов
- Тест на тему Be familiar with: значение и правила употребления 5 вопросов
- Тест на тему Британский vs американский английский: в чем разница? 5 вопросов
- Тест на тему Be mad about - как переводится и как использовать в речи 5 вопросов
- Тест на тему Be hooked on в английском языке: значение и примеры предложений 5 вопросов
- Тест на тему История сибирской язвы и как она стала оружием 5 вопросов
- Тест на тему Что такое “железное легкое” и как жилось узникам аппарата 5 вопросов
- Тест на тему Суть и методы клеточной инженерии 5 вопросов
- Тест на тему Злаковые растения - общая характеристика, признаки и список представителей 7 вопросов
- Тест на тему Семейство бобовые - общая характеристика, строение и представители 7 вопросов
- Тест на тему Суровый климат тайги: особенности, влияние на природу 10 вопросов
- Тест на тему Острова и полуострова Зарубежной Европы 10 вопросов
- Тест на тему Уровень урбанизации Африки: города растут, вызовы множатся 5 вопросов
- Тест на тему Уровень и особенности урбанизации Канады 5 вопросов
- Тест на тему Как найти полярную звезду и зачем ее искать? 5 вопросов
- Тест на тему Что нужно знать про контурные карты 5 вопросов
- Тест на тему Сколько в нашем мире языков? 10 вопросов
- Тест на тему Золото: сколько его осталось на планете и что это значит для нас? 10 вопросов
- Тест на тему Русские по всему земному шару: сколько нас на самом деле? 10 вопросов
- Тест на тему Сколько всего в мире фамилий? 10 вопросов
- Тест на тему Сколько всего в мире самолетов? 10 вопросов
- Тест на тему Сколько всего в мире денег? 10 вопросов
- Тест на тему Команда реформ: сподвижники Петра I 10 вопросов
- Тест на тему Экономика и управление: реформы Афанасия Ордина-Нащокина 10 вопросов
- Тест на тему Положение крестьян и указ Павла I о трехдневной барщине 10 вопросов
- Тест на тему Программа Южного общества и декабрист П. И. Пестель 10 вопросов
- Тест на тему Комитет общественного блага или Негласный комитет 10 вопросов
- Тест на тему Планы переустройства России: «Конституция» Муравьева 10 вопросов
- Тест на тему Как выполнить разбор наречия по составу 5 вопросов
- Тест на тему Правила правописания суффиксов наречий 5 вопросов
- Тест на тему Морфологический признак наречий: неизменяемость 5 вопросов
- Тест на тему Чем отличаются и как найти тему и рему в тексте? 5 вопросов
- Тест на тему Способы и примеры образования наречий 5 вопросов
- Тест на тему Особенности и применение составных предлогов 5 вопросов
- Тест на тему История создания рассказа «Матренин двор» А. Солженицына 5 вопросов
- Тест на тему История создания песни «Смуглянка» 5 вопросов
- Тест на тему История создания поэмы “Кому на Руси жить хорошо” Н. Некрасова 5 вопросов
- Тест на тему История создания романа “Как закалялась сталь” Н. Островского 5 вопросов
- Тест на тему История создания оперы М. Глинки «Иван Сусанин» 5 вопросов
- Тест на тему История создания знаменитой песни “Катюша” 5 вопросов
- Тест на тему Биография Владимира Вольфовича Жириновского 5 вопросов
- Тест на тему Биография поэта и писателя Льва Рубинштейна 5 вопросов
- Тест на тему Биография президента Белоруссии Александра Лукашенко 5 вопросов
- Тест на тему 10 интересных фактов про Афанасия Фета 5 вопросов
- Тест на тему 10 интересных фактов про Ивана Тургенева 5 вопросов
- Тест на тему Биография писателя и поэта Вячеслава Урюпина 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание повести «А тем временем где-то» А. Алексина 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание комедии «Мнимый больной» Жана-Батиста Мольера 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание комедии “Доходное место” А. Островского 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание новеллы “Падение дома Ашеров” Эдгара По 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание рассказа “Крепкий мужик” В. Шукшина 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание пьесы «Золотая карета» Л. Леонова 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения “Каким бы малым ни был...” К. Кулиева 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения «Цицерон» Ф. Тютчева 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения “Поэт” М. Лермонтова 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения “Пора, мой друг, пора” А. Пушкина 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения «Шестое чувство» Н. Гумилева 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения “Юбилейное” В. Маяковского 5 вопросов
- Тест на тему Особенности раздельного написания местоимений с предлогами 5 вопросов
- Тест на тему Правописание падежных окончаний прилагательных 5 вопросов
- Тест на тему Правописание слов с непроверяемой безударной гласной в корне 5 вопросов
- Тест на тему Нужно ли ставить запятую к фразе - "с уважением"? 5 вопросов
- Тест на тему «Во-вторых» или «во вторых» – как правильно пишется? 5 вопросов
- Тест на тему "Нету" или "нет" - как правильно писать и говорить? 5 вопросов
- Тест на тему Что нужно сдавать на бухгалтера? 5 вопросов
- Тест на тему Какие предметы нужно сдавать на пилота 5 вопросов
- Тест на тему Какие экзамены нужно сдавать на фотографа? 5 вопросов
- Тест на тему Какие предметы нужно сдавать на хореографа? 5 вопросов
- Тест на тему Какие предметы нужно сдавать на актера? 5 вопросов
- Тест на тему Какие предметы нужно сдавать на режиссера? 5 вопросов
- Тест на тему Реферат по физкультуре на тему: «Здоровое питание» 5 вопросов
- Тест на тему История развития лыжного спорта в разных странах - классификация и интересные факты 6 вопросов
- Тест на тему Важность самоконтроля при занятиях спортом 5 вопросов
- Тест на тему Как выполняются прыжки через козла? 5 вопросов
- Тест на тему Что такое здоровый образ жизни? 5 вопросов
- Тест на тему Как правильно выполнять кувырки? 5 вопросов
- Тест на тему Образ Шарикова в повести «Собачье сердце» М. Булгакова 5 вопросов
- Тест на тему Образы героев в повести «Невский проспект» Н. Гоголя 5 вопросов
- Тест на тему Московские главы в романе «Мастер и Маргарита» Булгакова 7 вопросов
- Тест на тему Описание образа бирюка из рассказа И. Тургенева 7 вопросов
- Тест на тему Образы героев в романе «Отцы и дети» И. Тургенева 7 вопросов
- Тест на тему Образы героев в повести «Котлован» А. Платонова 7 вопросов
- Тест на тему "Банты" - как правильно ставить ударение в слове? 5 вопросов
- Тест на тему «Конечно же» - выделяется ли слово запятыми? 5 вопросов
- Тест на тему «Подчеркивать» – как правильно ставить ударение в слове? 5 вопросов
- Тест на тему «Лифты» – как правильно ставить ударение в слове? 5 вопросов
- Тест на тему «Строку» – как правильно ставить ударение в слове? 5 вопросов
- Тест на тему «Апостроф» – как правильно ставить ударение в слове? 5 вопросов

