Эксперименты математические
Условия открытого космоса – это очень агрессивная среда. Например, одной из самых распространенных угроз для космических аппаратов является столкновение с микрометеороидами. В Томском научном центре СО РАН в кооперации с коллегами из ТПУ, ТГУ и Харбинского инженерного университета разрабатываются программные комплексы для моделирования подобных чрезвычайных ситуаций на орбите и поиска возможностей их предотвращения. Ранее проект уже получил финансовую поддержку Российского научного фонда, и ученые надеются, что этот грант будет продолжен.
– Это лишь на первый взгляд кажется, что крошечный микрометеор не может нанести серьезный урон спутнику. Но он движется с огромной скоростью, намного превышающей скорость пули, поэтому возможен целый ряд негативных сценариев – от повреждения поверхности космического аппарата до серьезных сбоев в его работе и полного вывода из строя, – рассказывает Роман ЧЕРЕПАНОВ, научный сотрудник ТНЦ СО РАН и ТПУ. – Особенно уязвимыми оказываются солнечные батареи спутников, поэтому одной из важных задач является расчет оптимальных конструкций панелей, устойчивых к попаданию микрометеороидов: а это выбор и их оптимальной толщины, и расстояния между панелями и другим оборудованием. Другой серьезной проблемой является разработка методов и алгоритмов, позволяющих моделировать поведение облака осколков космических микрочастиц, и рассчитывать его поражающую способность.
«Академический проспект» уже писал, что математическое моделирование играет очень важную роль для поиска оптимальных инженерных решений для космической отрасли. Одним из значимых достижений наших ученых стало создание объединенного программного комплекса, который включает несколько численных методов и позволяет описывать все стадии поведения сплошной среды в процессе высокоскоростного нагружения и разрушения. Эти работы ведутся под руководством Р.О. Черепанова.
В основе нового объединенного программного комплекса, способного справиться с этой задачей, лежат несколько комплексов, созданных ранее специалистами ТНЦ СО РАН, ТГУ и ТПУ. Его применение позволит значительно повысить эффективность проводимых вычислительных экспериментов и лучше изучить поведение материалов в условиях открытого космоса. Как отметил Роман Олегович, в условиях ориентации на импортозамещение все большее значение приобретают программные пакеты, разработанные именно российскими учеными.
