Экстремально низкий космический полёт

Б.г.> Ты бредишь, извини. ЭВТИ появилась, как способ сохранения теплового режима.
Появилась - да.
Но как полеты стали идти годами - проблема коррозии возникла, и ЭВТИ оказалась очень удобным способом ее решения.

Б.г.>> Ты бредишь, извини. ЭВТИ появилась, как способ сохранения теплового режима.
Полл> Появилась - да.
Полл> Но как полеты стали идти годами - проблема коррозии возникла, и ЭВТИ оказалась очень удобным способом ее решения.

Я был о тебе лучшего мнения. Вместо того, чтобы признать, что спорол фигню, ты продолжаешь нести чушь дальше. Нет там никакой проблемы коррозии. Какие "полёты годами" на высоте 200 км? Какая коррозия на высоте 400 км? Да и на высоте 400 км годами летает только МКС, у которой наружу торчит миллион металлических частей, не закрытых экранно-вакуумной изоляцией.

Где здесь ЭВТИ?


ЭВТИ, наоборот, гораздо сильнее подвержена деградации под воздействием факторов космического полёта - именно потому, что органика, в силу устройства, деградирует гораздо быстрее. И то, на высоте 400 км гораздо сильнее влияет солнечный ультрафиолет, чем атомарный кислород, которого там следы.

Давление собственных выделений МКС на порядок, а то и сильнее, больше, чем давление атмосферы на её высоте. Об этом писалось много раз.

По-настоящему долго летают только спутники на ещё более высоких орбитах, но уже на 500 км атмосферы ну настолько ничтожно мало, что о коррозии металла говорить смешно. Давление на высоте 500 км ОДНА МИЛЛИОННАЯ ПАСКАЛЯ. То есть, одна стомиллиардная атмосферы. То есть, в объёме, равном, скажем, поперечному сечению спутника (10 м²) помножить на длину витка (43 000 000 м) содержится примерно 2 грамма газа всего (средний молекулярный вес на 500 км около 15), и атомарный кислород из них меньше процента.

Б.г.> Я был о тебе лучшего мнения.

Рассматривая поведение материалов в космическом вакууме и влияние СВА на материалы КА, мы в основном учитывали лишь тепловое движение атомов и молекул. В верхней атмосфере Земли, на высотах 200 – 300 км, при температуре (1 – 2) · 103 К средняя тепловая энергия атомов и молекул составляет 0,1 – 0,3 эВ. Однако по отношению к ИСЗ, движущемуся со скоростью около 8 км/с, кинетическая энергия частиц набегающего газового потока достигает 5 – 10 эВ (в зависимости от массы частиц). Как было экспериментально установлено, в ионосферной плазме поверхность ИСЗ приобретает отрицательный потенциал величиной 0,1 – 5 В. Кинетическая энергия положительных ионов, бомбардирующих поверхность, возрастает на величину, соответствующую этому потенциалу.

Кроме того, необходимо учитывать, что находящиеся в верхней атмосфере ионы обладают потенциальной энергией, затраченной на их ионизацию. Для составляющих атмосферы эта энергия лежит в пределах 10– 20 эВ. Помимо этого, некоторая часть нейтральных и заряженных частиц может находиться в возбужденном состоянии, т. е. обладать потенциальной энергией возбуждения. В результате энергия, передаваемая поверхности КА одной частицей набегающего газового потока, может достигать 10 – 25 эВ. Поскольку пороговые энергии таких процессов, как химические реакции, диссоциация, ионизация, рекомбинация и т. д., лежат в интервале 0,5 – 30 эВ, то на внешней поверхности КА под действием нейтральных и заряженных частиц верхней атмосферы протекают различные физико-химические процессы.

__________________________________
Сейчас ищу современную научную работу по использованию ЭВТИ для решения этой проблемы.
То, что европейцы на своем модуле МКС использовали другое решение, не ЭВТИ, означает только то, что ЭВТИ не единственное известное решение.

Полл> Сейчас ищу современную научную работу по использованию ЭВТИ для решения этой проблемы.
Полл> То, что европейцы на своем модуле МКС использовали другое решение, не ЭВТИ, означает только то, что ЭВТИ не единственное известное решение.

Вряд ли найдёшь.
Непопулярная тема, и давно уже.

Самое простое и надёжное (и притом лёгкое) - абляционная защита полимерами, особенно коксующимися.

Второй вариант - покрытие материалами с высоким порогом активации реакции. Но это как правило - атомные решётки (ну или ряд металлов) и весит куда больше

Полл> В результате энергия, передаваемая поверхности КА одной частицей набегающего газового потока, может достигать 10 – 25 эВ.

И? Причём ТУТ атомарный кислород? 25 эВ - это для любой частицы много. Энергия ионизация водорода - 13,6 эВ. Атомарный кислород агрессивнее молекулярного именно потому, что у него энергия активации равна нулю, в отличие от молекулярного. Если у нас у атома уже 10 эВ (это сто двадцать тыщ кельвинов, на секундочку), его химические свойства - дело десятое.

Полл> Поскольку пороговые энергии таких процессов, как химические реакции, диссоциация, ионизация, рекомбинация и т. д., лежат в интервале 0,5 – 30 эВ, то на внешней поверхности КА под действием нейтральных и заряженных частиц верхней атмосферы протекают различные физико-химические процессы.

Ну, протекают, да, где оценка скорости? СКОЛЬКО частиц прилетает в секунду? Сколько из них вступает в реакции? Не сколько может, а сколько вступает? И сколько частиц в поверхностном слое алюминия толщиной 0,1 мм приходится на 1 частицу из числа вступающих в реакцию? И сколько протонов (а их всяко больше) нейтрализуют действие атомов кислорода?

Полл> То, что европейцы на своем модуле МКС использовали другое решение, не ЭВТИ, означает только то, что ЭВТИ не единственное известное решение.

Где хоть одно утверждение, что ЭВТИ, хоть и жертвуя собой, может как-то замедлить влияние всех этих частиц на металлическую конструкцию.
Или ты настаиваешь на том, что ЭВТИ более стойка, чем металлическая конструкция?

Исследования стойкости материалов в космосе начались ещё до собственно полётов в космос на наземных стендах. Поэтому уже в первом издании "Энциклопедии космонавтики" 1967 года

приводились довольно конкретные цифры - чтобы испарить 1 миллиметр магния на околосолнечной орбите с удалением от солнца, равным земному, потребуется больше ста лет, а для других, более тяжёлых металлов, скорости испарения ещё меньше.

Из магниевого сплава сделана оболочка "Авангарда-1", который и сейчас на орбите, и отражающую способность в радиоволновом диапазоне не изменил, а это значит, что его структура в порядке. Он совершенно точно ничем не защищён - когда его разрабатывали, не видели нужды в подобной защите вообще.

Полл>> То, что европейцы на своем модуле МКС использовали другое решение, не ЭВТИ, означает только то, что ЭВТИ не единственное известное решение.
Naib> Вряд ли найдёшь. Непопулярная тема, и давно уже.

Б.г.> Где хоть одно утверждение, что ЭВТИ, хоть и жертвуя собой, может как-то замедлить влияние всех этих частиц на металлическую конструкцию.

Народ, если вы не поняли: я ничего из головы не выдумывал, я прочитал научную работу по теме. Сейчас найду ее, скину сюда, и идите коллективу авторов доказывайте, что они в теме ничего не смыслят.

Полл> Народ, если вы не поняли: я ничего из головы не выдумывал, я прочитал научную работу по теме. Сейчас найду ее, скину сюда, и идите коллективу авторов доказывайте, что они в теме ничего не смыслят.

Давай.
Полл, я занимался подобными работами лет 12 назад. Образцы до сих пор где-то лежат. Пищу для размышлений я там получил богатейшую. Сейчас те установки в непонятном статусе (демонтаж и переезд был точно, а потом - хз), да и контакты я там потерял. Но уже тогда установок подобного типа в мире было очень мало и все старинные.

Naib> Давай.
Проблема в том, что сам я помню тему, а не название работы. А работ по воздействию кислородной плазмы в сочетании с другими ФКП на материалы КА - мягко говоря, много.
Надо как-то отсортировать их, чтобы рассматривать только работы, связанные с ЭВТИ.

Naib> Полл, я занимался подобными работами лет 12 назад.
Ничего не путаешь? На сегодня вроде бы общим местом в космическом материаловедении считается невозможность воспроизвести условия космического полета на низкой орбите в лабораторных установках, за исключением каких-то заранее заданных параметров?

Полл> Ничего не путаешь? На сегодня вроде бы общим местом считается невозможность воспроизвести условия космического полета на низкой орбите в лабораторных установках, за исключением каких-то заранее заданных параметров?

Не путаю.
Установка давала поток плазмы со скоростью 10-1000 км/сек, составом из азота, кислорода, гелия, водорода или воздуха. Давление в установке - 1-4 мм ртутного столба. Да, это гораздо больше обсуждаемых величин, но суть меняется не радикально.

Не проблема сделать и поток, имитирующий низкие давления, но тогда жарить надо неделями. Была там и приставка, имитирующая микрометеориты, когда в импульс плазмы в точно рассчитанное время всыпался порошок корунда или кремнезёма.

Б.г.> То есть, в объёме, равном, скажем, поперечному сечению спутника (10 м²) помножить на длину витка (43 000 000 м

— Ну кто так летает?! Кто так крыльями махает?!
— В процентах на сто тысяч населения.


Вот как надо:
Плотность атмосферы на высоте 500 км из "стандартной атмосферы" 2e-16 г/см3.
Скорость примерно 7000 м/с.
Время 10 лет.

Количество воздуха (в граммах) стукнувшегося а 1 см2 поверхности будет:

m = 2e-16 * 7000 * 315e+6 = 0.00044

При плотности 1 г/см3 это будет слой толщиной 4.4 микрона.

Значит и сожрать металла этот воздух сможет не более этих нескольких микрон.
На самом деле, гораздо меньше.

=====

Можно посмотреть с другой стороны.
В комнате в воздухе летает распределение Максвелла.
И на хвосте у него сидят быстрые молекулы.
Средняя скорость молекул около 500 м/с, а интересны молекулы, у которых скорость будет 7000 м/с и более.
Чтоб как на орбите.
Плотность воздуха в комнате на 13 порядков больше, поэтому вполне может оказаться, что таких быстрых молекул в комнате даже больше, чем в космосе.
А стукаться о поверхность металла они будут ничуть не менее злобно, чем в космосе.

Вот бы кто-нибудь вместо меня посчитал бы, при какой температуре в комнате плотность быстрых молекул будет одинаковой.
Есть герои?!
А то впечатление, что в инете только я один что-то считаю!!!

Xan> Есть герои?!
Xan> А то впечатление, что в инете только я один что-то считаю!!!

А там не 700 000 надо подставлять?

Вообще, ЕМНИМС, там набегающий поток плазмы пробивает сталь микрон до 40.

Naib> А там не 700 000 надо подставлять?

А, точно!
Ура, кто-то меня проверил!

Это отрыжка от СГС, в школе начинали на ней учиться, а потом случился переход на СИ.

Ну и Максвела я прикинул, чтоб получить такою плотность быстрых молекул, надо 3000 градусов.
Так что комнатная температура отпадает.