Работа студентки МАИ поможет продлить жизнь космических аппаратов на орбите

Студентка института № 1 «Авиационная техника» МАИ Анастасия Шевко проводит исследование, цель которого — повышение ресурса космических аппаратов на низкой околоземной орбите. Создаваемая четверокурсницей математическая модель поможет выяснить, где обшивка спутников изнашивается сильнее всего под воздействием окружающей среды.

Во время движения летательный аппарат на низкой околоземной орбите подвергается воздействию атомарного кислорода, из-за чего происходит атомарная коррозия, и поверхность обшивки разрушается. Математическая модель будет показывать, как именно распределяется поток по обшивке, и где аппарату необходима дополнительная защита.

— Для процессов, происходящих в космосе, провести натурный эксперимент на Земле практически невозможно. Поэтому необходимо использовать численное моделирование и виртуальные испытания, — рассказывает Анастасия Шевко. — При моделировании нужно учитывать много параметров: молекулярно-атомные, температурные, физико-химические процессы, ионизацию. Описать достоверно такую среду сложно, поэтому учёные применяют различные приближения. Например, существующие модели могут точно рассчитывать температурные процессы, но иметь большую погрешность в молекулярных вычислениях.

Проект студентки предполагает создание наиболее достоверной модели, комплексно учитывающей все воздействующие на аппарат факторы.

— Я уже произвела первичный расчёт и получила результаты температуры, плотности распределения атомарного кислорода и скорости набегающего потока. Сейчас работаю над более точной постановкой задачи. В настоящее время моделей, повторяющих функционал моей, не существует, — говорит студентка.

Готовая модель может применяться в конструкторских бюро для определения оптимальной компоновки новых аппаратов. Также она поможет найти режимы полёта, при которых негативное влияние окружающей среды минимально, и эффективные методы защиты элементов, подверженных наибольшим нагрузкам.