Ученые Томского научного центра СО РАН совместно с коллегами из Томского госуниверситета, Института физики металлов УрО РАН и Харбинского инженерного университета занимаются разработкой инновационных методов защиты поверхности космических аппаратов от повреждений.

Кроме того, ученые создают модель условий возникновения подобных чрезвычайных ситуаций на орбите и занимаются формированием нового перспективного класса слоистых материалов для авиа- и ракетостроения.

Космические аппараты постоянно подвергаются опасности, так как любая встреча с крупным осколком техногенного происхождения может стать причиной серьезной аварии, поэтому одной из приоритетных задач является исключение подобных ситуаций с помощью обеспечения надежности всех элементов и конструкций аппарата.

«Одно из направлений, которое активно развивается в ходе выполнение гранта, это создание уникальных слоистых материалов. По своему строению они напоминают оболочки морских раковин, главный принцип — это чередование слоев интерметаллидов, способных задерживать крошечные летящие частицы, и слоев титанового сплава», - рассказал руководитель отдела структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН доктор физико-математических наук Сергей Зелепугин.

По его словам, в Институте физики металлов им. М.Н. Михеева УрО создана экспериментальная установка, позволяющая проводить синтез подобных материалов. Уже получены образцы подобных слоистых материалов, имеющие высокий уровень прочности.

«Значимую роль в процессе создания новых материалов играет именно математическое моделирование», — отметил Зелепугин.

Настоящим прорывом можно считать создание объединенного программного комплекса, который включает несколько численных методов и позволяет описывать все стадии поведения сплошной среды в процессе высокоскоростного нагружения и разрушения. Его применение позволит значительно повысить эффективность проводимых вычислительных экспериментов и лучше изучить поведение материалов в условиях открытого космоса.

В настоящее время ученые заняты изучением проблемы удара группы тел по преграде. Дело в том, что процесс множественного удара всегда был очень сложен для математического и физического моделирования.

Все модели, существовавшие ранее, не позволяли детально описать процесс взаимодействия потока осколков с поверхностью летательного аппарата.