Сегодня 31 августа 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Японцы испытали «силовое поле» для торможения возвращаемых кораблей в атмосфере

Исследователи Токийского столичного университета (Tokyo Metropolitan University) создали наземную экспериментальную установку для проверки магнитогидродинамического аэроторможения (MHD) космических аппаратов при входе в атмосферу. Идея заключается в том, чтобы использовать магнитное поле на корабле для защиты аппарата от нагрева и для дополнительного торможения, словно силовое поле из научной фантастики, и это работает.

 Источник изображения: Tokyo Metropolitan University

Источник изображения: Tokyo Metropolitan University

При входе в атмосферу перед спускаемым аппаратом формируется ударная волна, а воздух в ударном слое нагревается до нескольких тысяч градусов и частично ионизируется. Магнитное поле корабля способно взаимодействовать с этим слабоионизированным плазменным потоком, что позволяет оттеснить горячий ударный слой дальше от поверхности аппарата, одновременно увеличивая его аэродинамическое сопротивление. Это снижает повышенные требования к тепловому экрану возвращаемых аппаратов и создаёт бесплатный ресурс для снижения скорости.

Во всех предыдущих экспериментах для имитации магнитного поля корабля учёные помещали внутрь небольших моделей постоянные неодимовые магниты. Это ограничивало диапазон магнитных полей и не позволяло оперативно менять их конфигурацию. Группа под руководством Коэи Симамуры (Kohei Shimamura) заменила постоянный магнит импульсным электромагнитом, состоящим из набора специально подобранных катушек. Для его питания использовалась импульсная цепь, способная на очень короткое время подавать большой ток.

Испытательная платформа синхронизировала включение магнита с прохождением ударной волны. При этом модель корабля помещали в гиперзвуковую аэродинамическую трубу с потоком воздуха со скоростью свыше 7 км/с, что соответствует скорости газов вокруг корабля при реальном входе в атмосферу. В эксперименте продолжительность воздействия потока на модель составляла всего десятки мкс, но этого достаточно, чтобы выявить тенденции.

Во время испытаний две модели с разной геометрией получили разные конфигурации катушек. Импульсный электромагнит сформировал магнитные поля напряжённостью 1,24 и 1,58 Тл. Последнее значение более чем вдвое превышает поле обычных неодимовых магнитов, что существенно расширяет диапазон параметров для экспериментов. Синхронно с ударной волной работала высокоскоростная камера, регистрировавшая собственное свечение нагретого ударного слоя. При включённом магнитном поле толщина этого светящегося слоя увеличивалась более чем на 15 % — экспериментальное свидетельство того, что область плазмы действительно отдалялась от поверхности модели.

Для возвращаемого космического аппарата разработка потенциально обеспечивает двойной эффект: магнитное поле может увеличить расстояние между корпусом и наиболее горячей частью ударного слоя, уменьшая поток тепла на поверхность, и одновременно усиливая аэродинамическое сопротивление, перенаправляя часть кинетической энергии аппарата на нагрев атмосферы. В отличие от традиционной теплозащиты, основанной на тяжёлых керамических плитках и абляционных материалах, MHD-аэроторможение теоретически позволяет уменьшить массу и износ теплозащиты и крайне интересно для многоразовых аппаратов.

Впрочем, пока речь идёт о лабораторных испытаниях с миниатюрными моделями, но создание электромагнита с управляемым полем до 1,58 Тл рассматривается авторами как следующий шаг к экспериментам с более масштабными моделями и, в перспективе, как переход к испытаниям технологии на настоящих космических кораблях при их возвращении в атмосферу.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про на острие науки

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Windows 11 начала обманывать, что антивирус Defender отключён — на самом деле он работает 20 мин.
В российской серверной ОС SelectOS прописалася ИИ-агент Aish 21 мин.
Windows 11 перестанет навязывать OneDrive: Microsoft разрешила навсегда отказаться от облачного бэкапа 3 ч.
Новая Fable не станет игрой на сотни часов, и фанаты даже рады 4 ч.
ИИ-агенты OpenAI не просто взломали Hugging Face — они создали тайную организацию, заметали следы и были готовы к самопожертвованию 23 ч.
«Энергетический» стартап Emerald AI привлёк $150 млн при оценке $1,05 млрд 30-08 15:22
Valve случайно «слила» 12 Тбайт данных по играм Steam с 2003 по 2013 год, включая ранние сборки Portal 2, Left 4 Dead, CS:GO и не только 30-08 15:18
Sony и Warner подали на Anthropic в суд за «вопиющую кражу» музыкальных произведений 30-08 11:59
Новая статья: Mortal Shell 2 — вдвое больше. Рецензия 30-08 00:08
Южная Корея обеспечит всех граждан страны безлимитным доступом к генеративным ИИ-сервисам 29-08 21:17
G.Skill представила комплект Flare X5X DDR5-6000 с технологией разгона AMD EXPO ULL для систем на Ryzen 2 ч.
Очередная доставка астронавтов и космонавта на МКС задержится из-за технических проблем у корабля SpaceX Dragon 3 ч.
Поставщики облачных услуг в Бразилии возьмут на вооружение оптические диски Folio Photonics 4 ч.
Гибрид Xiaomi Skynomad N90 Max проехал в реальных условиях 1230 км без подзарядки и дозаправки 4 ч.
FPGA AMD Versal RF получат поддержку UCIe 1.1 4 ч.
Российские цены на оперативную память и SSD для серверов выросли вдвое — снижения цен пока не предвидится 4 ч.
Лиха беда начало: Longsys станет третьим китайским чипмейкером, который выйдет на биржу в этом году 7 ч.
Intel может приобщиться к выпуску памяти HBM4E — она будет делать базовые кристаллы для SK hynix 7 ч.
Primemas представила модули расширения CXL с поддержкой 4 Тбайт DRAM 7 ч.
Флагманские смартфоны POCO F9 Ultra и F9 Pro рассекречены почти полностью в преддверии анонса 8 ч.