Швейцарские исследователи разработали адаптер, который снижает вибрации, воздействующие на спутник во время запуска ракеты. Над устройством работали специалисты Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий Empa совместно с аэрокосмической компанией Beyond Gravity. Об этом сообщило издание Universe Today.
Обычно спутник закрепляют внутри головного обтекателя ракеты на специальном переходнике. Такая конструкция должна надежно удерживать аппарат, однако ее жесткость одновременно передает ему продольные колебания — движения вверх и вниз вместе с корпусом ракеты. Подобные нагрузки способны повредить зеркала, паяные соединения и другие чувствительные элементы еще до начала работы спутника.
Ранее для ослабления вибраций применяли крупные резиновые амортизаторы или механизированные демпферы. Первые уже становились причиной отказов космической техники, а вторые увеличивали массу полезной нагрузки. Поэтому швейцарские специалисты выбрали другой подход и создали переходник на основе фононных кристаллов — метаматериалов, способных управлять механическими волнами, изменять направление их распространения или блокировать их.
В испытательном образце резкие вертикальные удары преобразуются во вращательное движение. Возникающая кинетическая энергия передается подвижным алюминиевым кольцам, после чего сила воздействия на внутренние системы спутника уменьшается. Такая схема позволяет снизить требования к конструкционному усилению космического аппарата.
Более легкая защита может освободить часть массы для полезной нагрузки, уменьшить стоимость запуска или дать возможность установить на спутник дополнительные приборы. Кроме того, технология потенциально позволит отправлять в космос более хрупкие устройства, включая тонкую оптику и чувствительные сенсоры для квантовых компьютеров. Такие компоненты могут не выдержать обычных вибраций при старте.
Компания Beyond Gravity подала заявку на патент системы, которая уже прошла компьютерное моделирование и лабораторные испытания на прочность. Сейчас ее уровень технологической готовности оценивается в 4–5 баллов по шкале NASA, поэтому до массового применения адаптера еще предстоит провести дальнейшие работы. При этом разработчики считают, что по сравнению с традиционными механическими решениями новая конструкция обладает очевидными преимуществами.