Придумана система для поиска пробоины в космическом корабле
Группа специалистов из университета Айовы (Iowa State University) во главе с профессором Дэйлом Чименти (Dale Chimenti), в сотрудничестве со специалистами из центра неразрушающей диагностики (CNDE), изобрели систему, способную за минуту указать точное место нахождения самой мелкой пробоины в космическом корабле, через которую выходит воздух из кабины.
Новинка пригодится как на орбитальных станциях, так и в последующих пилотируемых миссиях на Луну, Марс и к другим планетам.
О том, что где-то в корабле или космической станции возникла небольшая пробоина или трещина, через которую выходит воздух, легко узнать по сигналу с датчика давления. А вот определить — где именно «травит» — крайне сложно.
К примеру, сейчас у NASA имеется небольшой ультразвуковой прибор, способный искать повреждения корпуса корабля (или спутника). Только вот полный осмотр всей поверхности с данным прибором занимает недели!
Так что нынешний сенсор удобен лишь для поиска дефектов на Земле, перед стартом, к примеру.
А вот в случае возникновения пробоины от микрометеорита на орбите экипажу пока можно лишь рассчитывать на свою смекалку. Можно представить, во что выльется поиск пробоины на шаттле или на немаленькой МКС, если для этого потребуется поочерёдно демонтировать с внутренних стенок огромное число декоративных панелей, кабелей, оборудования и так далее.
Тут уж скорее придётся срочно возвращаться на Землю. И хотя пока столкновения станции и космических кораблей с микрометеоритами к разгерметизации не приводили, такого события исключить нельзя.
Новое же устройство укажет на экране компьютера место пробоины почти сразу и с высокой точностью. Один датчик такой системы состоит из 64 элементов, составляющих акустическую решётку.
Эти сенсоры фиксируют звук, генерируемый выходящим в космос воздухом. Хотя в космосе звук не распространяется, он хорошо проходит по корпусу корабля.
Чувствительные элементы этого прибора могут уловить вибрацию столь слабую, что поймают утечку, для слуха астронавтов, сидящих внутри космического аппарата, совершенно неслышимую (даже если бы они могли выключить на время всю шумящую внутри станции или шаттла технику).
Поскольку сенсоры решётки расположены в разных точках, шум от пробоины достигает их за разное время. Это и используют авторы изобретения для вычисления направления, откуда идёт звук.
Правда, для выполнения такого трюка им пришлось решить серьёзную проблему: шум от выходящего воздуха носит совершенно хаотический характер. Как сопоставлять сигналы от разных элементов решётки?
Для устранения случайного характера шума здесь применяются два канала передачи сигнала, референсный акустический сенсор и целый ряд прочих ухищрений. Массив данных с 64 элементов чудо-датчика подвергается математической обработке, в результате которой определяется направление на утечку.
А уже объединение информации с нескольких таких датчиков позволяет узнать точные координаты источника шума, а значит — и место пробоины. Зная его, астронавты могут демонтировать мешающее оборудование, добраться до корпуса и заклеить пробоину (диаметром до 5 миллиметров) имеющейся в арсенале NASA специальной заплаткой.
Как сказано в пресс-релизе университета, ранее NASA выделило исследователям $600 тысяч на данную работу, а теперь, после построения прототипа одного такого датчика, авторы новации подали заявку на вторую фазу финансирования. Учёные из университета, объединившиеся с инженерами из компании Invocon, собираются построить уже полную систему, использующую беспроводную связь для передачи информации между датчиками.
Пока же всем предложено полюбоваться тестами прототипа устройства: вот ролик (MPEG, 39 мегабайт).
Узнайте, как однажды пробитые перчатки заставили астронавтов прервать работу в открытом космосе, а в МКС ударил крошечный метеорит.
Discovery: Космические ЧП — Пожар на орбитальной станции «Мир» | 1 серия из 8 | HDTVRip
