Запуск ракеты — это испытание не только для людей, но и для техники. Вибрации, возникающие при старте, способны повредить хрупкие приборы на борту спутника. Швейцарские инженеры предложили решение, которое делает полет менее тряским.

Источник: Keystone-SDA

Спутник крепится к ракете через адаптер полезной нагрузки. Обычно это жесткая конструкция, которая не дает аппарату двигаться во время полета. Из-за своей жесткости она хорошо передает вибрации — особенно продольные, которые трясут спутник вверх и вниз. Именно такие нагрузки могут разрушить зеркала, паяные соединения и другие чувствительные элементы.

Раньше проблему пытались решить с помощью больших резиновых подушек или моторных демпферов. Резина иногда сама становилась причиной отказов, а моторы добавляли лишний вес. Инженеры из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) вместе с аэрокосмической компанией Beyond Gravity пошли другим путем. Они создали адаптер на основе фононных кристаллов — метаматериалов, которые управляют механическими волнами так же, как фотонные кристаллы управляют светом.

Прототип перенаправляет резкие вертикальные удары во вращательное движение. Кинетическая энергия от тряски ракеты передается подвижным алюминиевым кольцам. После этого удары теряют силу, и напряжение на внутренние системы спутника снижается. Если технология найдет применение, спутники можно будет делать менее прочными, а значит, более легкими. Это либо снизит стоимость запуска, либо позволит взять на борт больше полезного оборудования. Появятся возможности отправлять в космос более хрупкие приборы, например оптику или квантовые сенсоры.

Пока рано говорить о массовом использовании. Beyond Gravity подала заявку на патент. Система прошла компьютерное моделирование и лабораторные испытания, но находится лишь на четвертом-пятом уровне готовности по шкале NASA. До внедрения в реальные ракеты еще далеко.