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.
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.
