Британцы испытали межпланетный «бронебойный снаряд»
Специалисты Европейского космического агентства, частных компаний и научных учреждений Великобритании провели на полигоне оборонной компании QinetiQ в Западном Уэльсе необычные испытания. Полигон, предназначенный для испытания высокотехнологичных боевых частей ракет и снарядов, выбрали не случайно: именно здесь можно было ускорить оригинальный космический аппарат нового типа. Ускорить для того, чтобы… запустить недешевый 20-кг зонд в 10-тонный куб льда.
10-тонный блок льда частично превратился в порошок после мощного удара зонда-пенетратора
Данное испытание является имитацией необычной миссии по изучению ледяного спутника Юпитера - Европы. Ученых давно интересует, что скрывают льды этого спутника, но пока пробурить лед даже на несколько метров нет никакой возможности: любой аппарат, способный на это будет стоить баснословно дорого. И тут ученые обратили внимание на оборонный сектор, который создал немало устройств для пробития куда более прочной брони, чем лед.
Зонд-снаряд сможет пробить 2-3 м породы, а затем провести химический анализ образцов и поискать следы жизни
В результате была разработана концепция зонда-снаряда, начиненного научной аппаратурой, небольшим буром и системой связи. Подобный зонд-пенетратор изготовить «с нуля» сложно, но военные уже сделали всю основную работу и имеют решение проблемы снаряда, способного пробивать твердые материалы и сохранять работоспособность электроники внутри. Пенетратор имеет массу преимуществ по сравнению с обычными спускаемыми аппаратами. Прежде всего «снаряду» не нужна мягкая посадка, а значит не нужен дорогой и тяжелый посадочный модуль. Кроме того, разработанный в ЕКА снаряд может проникнуть в почву или лед на глубину 2-3 м и это при весе всего 20 кг. Для бурения на такую глубину понадобилось бы гораздо более тяжелое и громоздкое устройство. Это позволяет использовать несколько зондов-снарядов одновременно, что резко повышает шансы обнаружить что-нибудь интересное.
На орбите исследуемого небесного тела аппарат-носитель сбросит «снаряд» с разгонной ступенью – фактически, это будет первый в своем роде межпланетный беспилотный бомбардировщик
Типичная миссия зонда-пенетратора будет выглядеть следующим образом: после старта космический аппарат доставит «снаряды» в сторону исследуемого небесного тела, например Европы или Луны. Затем аппарат, «вооруженный» пенетратором, снизит скорость и сбросит «снаряд» с высоты около 200 км. Зонд, разогнанный специальной ракетной ступенью, врежется в лед или реголит со скоростью около 300 м/с, а затем начнет исследования, в частности возьмет пробы с помощью поперечно расположенного бура и изучит образцы с помощью микроскопа и масс-спектрометра.
Во время жесткой посадки зонд должен будет выдержать огромную перегрузку до 25 000 g, но испытания, проведенные на скорости 340 м/с, показали, что современные технологии позволяют решить эту проблему. Так, для защиты от удара и низких температур вся электроника покрыта специальным полимером, а пустоты заполнены стеклянными шариками. Также применена специальная амортизационная система на основе полимера Torlon. Этот полимер будет при ударе сжиматься, поглощая энергию, а затем снова распрямится, образуя вокруг отсека полезной нагрузки защитное покрытие толщиной 2 мм. Батареи зонда должно хватить на несколько недель работы, все это время передатчик, работающий в UHF-диапазоне (дециметровые волны), будет передавать данные на орбитальный аппарат, а тот, в свою очередь, - на Землю.
Во время проведенного теста амортизация сработала отлично, также не пострадал и встроенный бур, однако его не использовали, лишь констатировали работоспособность. Электроника также осталась цела, что неудивительно, ведь современные на порядки более тяжелые бетонобойные боеприпасы способны пробивать даже железобетон и при этом сохранять работоспособность электронных взрывателей.
Проект зонда-пенетратора является интересным сочетанием военных и гражданских технологий. В настоящее время ученые планируют собрать и испытать батарею и коммуникационное оборудование зонда. Разработчики полагают, что зонды-снаряды будут готовы к применению уже к концу этого десятилетия.