22.03.2013 00:56

Срок службы корпусов космических аппаратов увеличится в два раза благодаря новому конструкционному материалу, полученному экспериментальным путем. Специальный состав, способный быстро затвердевать, будет затягивать образовавшиеся на корпусе незначительные выбоины и трещины, при этом конструкция ни сколько не потеряет в своей прочности.

Корпуса аппаратов в космосе находятся под постоянным воздействием контрастных перепадов температур. Под действием лучей Солнца поверхность аппарата нагревается до 100 градусов Цельсия и даже выше, а при попадании в тень Земли начинается быстрое ее остывание. И даже просто процесс вращения постоянно вызывает температурные колебания. В результате постоянного воздействия резких колебаний температур в материале, из которого изготовлен корпус аппарата, возникают напряжения, а также появляются микротрещины.

Космическая эрозия возникает также под воздействием метеоритных ударов, но не тех, что могут вызвать значительные разрушения и бывают чрезвычайно редкими. Великое множество мельчайших пылинок и микроскопических частиц, образовавшихся из космического мусора и имеющих размеры до миллиметра, двигаются со скоростями, равными нескольким десяткам км/сек, воздействуют на корпус космического аппарата и приводят к его деградации.

Европейское космическое агентство разработало новый конструкционный материал, высокоустойчивый к воздействию космических факторов эрозии. Этот материал обладает способностью к самовосстановлению при полученных повреждениях. Создавая его, ученые ориентировались на способности самолечения, которыми обладают живые ткани при незначительных ранах благодаря свертываемости крови. Вот только кровь сворачивается под воздействием воздуха, поэтому для создания космического материала потребовался немного другой подход.

В экспериментальный материал были внедрены в большом количестве тонкие сосуды, изготовленные из стекла и имеющие внутренний диаметр в тридцать микрон, и внешний - шестьдесят микрон. Сосуды заполнялись двумя быстротвердеющими при смешивании друг с другом жидкостями, которые схожи с эпоксидной смолой. Когда появляется трещина, происходит разрушение этих сосудов и заполнение находящимися в них жидкостями образовавшейся трещины. Процесс происходит настолько быстро, что в космическом вакууме не успевает произойти испарение этих жидкостей. Благодаря этому процессу трещина не распространяется дальше и оказывает разрушающего воздействия на корпус. 
Первые испытания образцов этого материала, проведенные в вакуумной камере, успешно завершены. И все же, как сообщается в пресс-релизе Европейского космического агентства, работа по созданию нового материала пока только начинается. Впереди еще множество испытаний, и, прежде всего – испытаний на прочность и устойчивость к воздействию температур. Поэтому применять на практике новые материалы, способные к самовосстановлению, в космических аппаратах будут, как минимум, через десять лет. Но уже сегодня Европейское космическое агентство заявляет о том, что благодаря новому композитному материалу срок службы аппаратов в космосе возрастет в два раза.

22.03.2013 00:56

Эксперимент, который связан с изучением различных аспектов теории относительности, был проведен учеными университета Беркли (Калифорния). В ходе опытов было подтверждено, что гравитационное замедление времени, о котором говорит теория Альберта Эйнштейна, существует в реальности.

Проведение подобного эксперимента было осуществлено еще более трех десятилетий назад учеными Гарвард-Смитсоновской астрофизической обсерватории NASA. Тогда в опыте использовались водородные мазерные часы, а в нынешнем эксперименте участвовал современный высокоточный атомный интерферометр.

Основой для опыта послужили теория о молекулярно-волновой природе строения материи и влияние, оказываемое источником притяжения на точный ход часов. 
Ученые поместили атомы цезия в лазерный луч и провели измерение частоты колебаний, образующихся за счет того, что атом, если следовать законам квантовой механики, находится в данный момент в двух разных измерениях, в одном из которых двигается, а в другом остается на своем месте. Ученые установили показатель величины, характеризующей замедление в пространстве. Он равен 1/10 доли миллиметра, а применяя уравнения общей теории относительности его можно выразить до семнадцатого знака.

Ученый-физик Хольгер Мюллер, принимавший участие в эксперименте в качестве одного из руководителей, высказал мнение, что применение в спутниковых навигационных системах высокоточных часов дало бы возможность определять, где находится тот или иной предмет, с максимально возможной точностью до миллиметра. Проведенные опыты стали очередным значительным вкладом в исследование природы волн гравитации. Огромно их значение и для развития современных систем глобального позиционирования.