Новости

#СМИ#Комсомольская правда#Главное
29.11.2018 08:00

Новые технологии для космоса: «Самозаживляющиеся» материалы, рулонные солнечные панели и ядерный двигатель для марсолета

«Комсомольская правда», 27.11.2018

Автор: Александр Милкус

 

Обозреватель «КП» побывал в уникальном исследовательском центре, где создают новые технологии для космоса

 

Я резко рву на части белый комок размером с небольшое яблоко, и он сыплется, словно толченый кирпич. Собираю обломки, разминаю, как детский пластилин, и вот он уже тянется, будто жвачка. Я медленно делю комок на две части и кладу рядом. Происходит новое чудо — половинки, словно живые, втягиваются друг в друга и через несколько минут сами собираются в комок. Сразу вспоминается персонаж из жидкого металла в фильме «Терминатор 2», который мог собирать себя по частям.

И это только один из удивительных материалов, которые создали в Исследовательском центре имени Мстислава Келдыша (он входит в корпорацию «Роскосмос»).

 

Выходила на берег «Катюша»

В этом тихом институте, с еще довоенных времен занявшем несколько корпусов на севере Москвы, редко бывают посторонние. Я за два десятилетия работы космическим журналистом не был здесь ни разу. И даже не надеялся попасть за тщательно охраняемый забор. Исключение сделали по поводу юбилея — Центру в этом году исполнилось 85 лет.

Несмотря на возраст, Центр на самом деле — институт будущего. Здесь создают новые технологии и материалы, придумывают как их использовать в космосе и на земле.

Еще в 30-е годы прошлого века при участии Королева, Глушко и других великих конструкторов появился Реактивный научно-исследовательский институт. Самая знаменитая разработки института того времени — гвардейский миномет «Катюша». В закутке институтского двора, не видимом с улицы, стоит такая машина.

Со временем Ракетный институт стал Центром Келдыша. Мы с его генеральным директором, доктором технических наук Владимиром Кошлаковым договорились поговорить о том, что нового готовится в российской космонавтике.

— Человечество засиделось на околоземной орбите. Нужно идти дальше — освоение Луны, Марса, спутников этой планеты, полеты на дальние рубежи Солнечной системы, — уверен Кошлаков. Но, в отличие от наивных романтиков, считающих, что еще несколько лет, и люди построят марсолет, отправят на Красную планету экипаж и он вернется домой здоровым и радостным, прагматичный гендиректор считает, что произойдет это не раньше 30-х, а то и 50-х годов.

— С той техникой, которая сейчас есть и у нас, и за рубежом, далеко мы не улетим. Нужны принципиально новые изделия, работающие на новых физических принципах. И ими ученые занимаются, — объясняет Владимир Владимирович. — Да, Voyager по-прежнему летит (десять лет назад этот американский исследовательский аппарат покинул пределы Солнечной системы — Ред.). Но он улетел тогда, когда я только родился. Пора его догонять новыми системами. И обгонять.

 

Вперед, на Марс!

Чтобы сделать следующий рывок в космосе, в ближайшее время должен произойти технологический рывок.

— С моей точки зрения, будем двигаться в область ядерной космической энергетики. Здесь есть возможность в небольшом объеме сохранить или создать большое количество энергии. А энергия необходима не только для питания космического корабля, но и для его движения, — объясняет Кошлаков.

— Корабль на ядерных энергоустановках будет лететь существенно быстрее?

— Конечно. Традиционные химические двигатели мгновенно сжигают топливо и ракета — раз! — и набрала скорость. А ракета с электрическими, например, плазменными двигателями за счет того, что ядерная энергодвигательная установка работает непрерывно, может непрерывно набирать скорость. Мы делали расчеты. Если два корабля одновременно стартуют с орбиты Земли, то тот, который с электрическим ракетным двигателем, догонит тот, который использует традиционные химические двигатели, в районе орбиты Марса и дальше будет лететь с постоянным ускорением.

— Появятся принципиально новые ракеты?

— Ракеты, которые стартуют с Земли, в ближайшие годы не изменятся. «Союз-5», который мы создаем, ракета сверхтяжелого класса, основаны на существующих двигателях. Они проходят модернизацию, но по сути своей остаются теми же самыми. А вот в космическом пространстве мы можем сделать реальный скачок, поставив вместо солнечных батарей ядерный реактор и создав двигатели, использующие энергию этих ядерных реакторов.

— Уже летают спутники с электроракетными двигателями...

— Такие космические аппараты — и наши, и зарубежные — летают давно. Я же говорю про гораздо более мощные двигатели. Скоро мы завершим работы по их созданию. И, надеюсь, в ближайшее время испытаем их в космосе.

У нас в Центре началась разработка метановых двигателей. Пока они не летают, идет проработка технологии. Но и они полетят. Такие двигатели более надежны и существенно дешевле. Ракетный двигатель должен быть таким же, как автомобильный: ты его включил, проехал 5 минут — и выключил. Он может сколько угодно включаться, выключаться. Новые космические двигатели и будут такими. С минимальным вмешательством человека.

— Как вы себе представляете космический корабль, который полетит с экипажем на Марс?

— Прежде чем людей туда отправлять, надо инфраструктуру создать — и орбитальную, и наземную. Если мы хотим спускать космонавтов на поверхность. Уровень технологий и в нашей стране, и в мире такой, что мы способны сделать энергодвигательные системы, которые позволят на Марс отправить и людей, и оборудование. За десять лет возможно уложиться, если будут на это средства.

— А что конкретно надо закинуть на Марс?

— Там нужна станция с автономной системой жизнеобеспечения. Чтобы космонавт, прилетев на Марс, имел запас воды и воздуха. С пилотируемым кораблем много грузов не отправишь. Поэтому придется заранее создать некую станцию, летающую на марсианской орбите. Но сначала на Луне стоит отработать технологии создания инопланетных баз.

 

Батареи открываются и закрываются

Через несколько лет в новых модулях российских орбитальных станций, в космических кораблях будут использовать гибкие солнечные батареи. Такие работы записаны в Федеральной космической программе. Центр Келдыша — головной исполнитель.

Мы привыкли к «крыльям», торчащим из корпуса аппаратов. На МКС вообще раскинулись поля из солнечных батарей размером с футбольное поле. В Центре Келдыша создают технологии, которые позволят батареи свернуть в рулон. А на орбите их спокойно развернуть. В чем плюс? Такие рулоны легче, их проще выводить на орбиту. И они будут дольше работать, не теряя свойств.

 

— Есть ли вероятность, что научно-энергетический модуль — последний российский модуль, который должен быть по плану к МКС, полетит с принципиально новыми батареями?

— Такой шанс есть. Все будет зависеть от принятия решения руководителями, — объясняет Кошлаков. И добавляет:

— Мы еще одну интересную штуку делаем. Есть известный эффект памяти формы. А наши ребята сделали материал с эффектом обратимой памяти формы. Материал в этом случае можно будет сворачивать и разворачивать тысячи раз, не используя механических устройств.

— Наш материал меняет форму в зависимости от температуры. Форма эта задается заранее, — объясняет мне начальник отдела нанотехнологий Центра Ражудин Ризаханов. — Скажем, при температуре 100 градусов он разворачивается, а при минус 10 — сворачивается. Космический аппарат на орбите сильно нагревается, когда на него светит Солнце. А на темной стороне — охлаждается. Для приборов это нехорошо. И вот за счет таких элементов с эффектом обратимой памяти космические аппараты смогут регулировать и теплоотдачу, и «дирижировать» солнечными батареями.

 

Никаких дырок!

Заговорили мы и о странном отверстии, просверленном загадочной личностью в корабле «Союз МС-09».

— Он же на орбите, и мы туда не можем заглянуть. Если бы участок с просверленным отверстием вырезали и нам привезли — мы бы даже сказали, из какого материала сверло сделано.

Понятно, что дыра в космическом корабле — штука случайная. Но аппараты на орбите постоянно подвергаются опасности. Микрометеорит, частичка космического мусора может нарушить герметичность корабля. Кошлаков говорит о том, что скоро наши космические аппараты перестанут бояться повреждений.

И в доказательство мне показывают еще один «фокус». Банка наполнена газом. Сверху светлая пленка-крышка. И над ней слой воды. Пленку протыкают тупым кровельным гвоздем. В воде булькает один пузырек и крышка... снова герметична.

Это еще один материал, созданный в Центре Келдыша. Пленка в доли секунды затягивает повреждение. Чем толще ее слой — тем более крупные дырки затягиваются. Если стенки космических кораблей, прежде всего пилотируемых, покрывать ею, никакие отверстия — рукотворные ли, случайные ли — будут не страшны.

 

И про кадры

Еще одна принципиальное для меня наблюдение. В Центре много молодежи. И это главное подтверждение того, что здесь занимаются интересными делами.

— Практически все ключевые научные фигуры у нас — выпускники Физтеха, — рассказывает гендиректор Кошлаков, которому, кстати, самому всего 41 год. — В нашем институте — базовая кафедра МФТИ. Мы сотрудничаем с Бауманкой, с МАИ. Привлекаем студентов начиная с 3 курса. Причем, поручаем им конкретные задачи. За работу доплачиваем до 20 тысяч рублей. Лучшие остаются у нас после окончания вуза.

— Сколько у вас молодые специалисты получают?

— 30-35 тысяч рублей. Есть начальники отделов в возрасте 25-30 лет, они зарабатываю и по 70, и по 80 тысяч.

 

...После беседы с гендиректором я зашел на сайт Центра и в разделе «Вакансии» нашел такое необычное по нынешним временам для научных учреждений объявление: «На данный момент свободных вакансий нет».

 

Источник: «Комсомольская правда», 27.11.2018