Космонавтика будущего: Будущее частной космонавтики — Ведомости&

Содержание

Как эксперты видят будущее космоса

Тренды

Телеканал

Pro

Инвестиции

Мероприятия

РБК+

Новая экономика

Тренды

Недвижимость

Спорт

Стиль

Национальные проекты

Город

Крипто

Дискуссионный клуб

Исследования

Кредитные рейтинги

Франшизы

Газета

Спецпроекты СПб

Конференции СПб

Спецпроекты

Проверка контрагентов

РБК Библиотека

Подкасты

ESG-индекс

Политика

Экономика

Бизнес

Технологии и медиа

Финансы

РБК КомпанииРБК Life

РБК
Тренды

Фото: Pexels

В ближайшее десятилетие в космосе произойдут события, которые сделают его более доступным и повлияют на земную жизнь. Собрали ожидания, страхи и мечты экспертов со всего мира

Аудиторская компания KPMG Australia опросила представителей космической и смежных отраслей о перспективах космонавтики к 2030 году. Большинство опрошенных уверены, что космос станет доступным для обычных людей, а данные оттуда будут широко применяться в бизнесе и помогут совершить прорывы в целом ряде производств.

По оценкам экспертов, к 2030 году мировая космическая отрасль может вырасти до $600 млрд с прогнозируемым среднегодовым темпом роста в 55%.

Агнешка Лукащик, старший директор по европейским делам в компании наблюдения Земли Planet

  • Мы ожидаем, что в 2030 году люди смогут пользоваться космическими данными так же легко, как интернетом в смартфонах;

  • С ИИ мы сможем индексировать Землю, как Google индексирует интернет. Спутники на ИИ смогут обрабатывать данные прямо на борту;

  • К 2030 году на наблюдения Земли будут полагаться не только секторы сельского хозяйства или навигационные сервисы, но и множество других отраслей.  

Алиса Банн, международный директор Британского космического агентства

  • К 2030 году появятся виртуальные путешествия с элементами VR;

  • Видеоконференцсвязь все больше будет похожа на очную встречу благодаря более высокому качеству связи;

  • Я надеюсь, что к 2030 году полеты на Луну станут рутиной, хотя и скептически отношусь к тому, что мы к тому времени покорим Марс;

  • Особенно интересны исследования в сфере микрогравитации. Почему космонавты по возвращении из миссий имеют ослабленный иммунитет, но восстанавливаются всего спустя пару месяцев? Если бы мы смогли это понять, то, возможно, раскрыли бы секрет регенерации клеток человеческого тела и начали бороться с его старением.

Ариан Корнелл, директор по продажам в Blue Origin 

  • Думаю, в ближайшие десять лет суборбитальный космический туризм не станет доступным совсем широкому кругу людей;

  • Для правительств отдельный интерес будет заключаться в том, чтобы обеспечить безопасность космического пространства и доступа к его данным.  

Карисса Кристенсен, исполнительный директор и основатель Bryce Space and Technology 

  • Спутниковая связь, системы навигации и позиционирования будут продолжать развиваться. К 2030 году мы будем использовать спутниковые снимки для принятия решений в политике и экономике;

  • Вероятно, самый большой трансформацией нашей повседневной жизни станет интеграция ИИ с использованием данных космической аналитики для городов, бизнеса, коммунальной сферы, развлечений и инфраструктуры. 

Крис Бошуизен, операционный партнер инвестиционной фирмы Data Collective VC, бывший проектировщик космических миссий в NASA

  • Сегодня мы в основном строим небольшие спутники и аппараты. Развитие технологий, таких как 3D-печать прямо в космосе, могли бы стать прорывом. Зачем строить что-то на Земле, чтобы запускать это в космос, когда можно сконструировать что-то сразу там?

  • Другая перспективная область — это навигационные системы. Автономное управление позволило бы свободно летающему роботу на МКС выполнять задачи в космосе;

  • Космический туризм и длительные путешествия в космосе пока выглядят недоступными.  

Кристиан Давенпорт, журналист по теме космонавтики в Washington Post 

  • К 2030 году увеличится количество спутников. Это решит проблему доступа в интернет для 4 млрд человек, которые сейчас лишены этого. Но есть риски, связанные со столкновениями этих спутников. 

  • Дэн Невиус, соучредитель и генеральный директор Analytical Space 

  • Космические данные можно будет использовать для разработки новых алгоритмов машинного обучения;

  • Я все еще надеюсь на возможность добычи ископаемых на астероидах или Луне;

  • Вместо проектирования спутников с учетом ограничений ракеты-носителя мы могли бы запустить в космос строительный материал, который сможет выдерживать соответствующие нагрузки, а затем открыть на орбите производство нового космического корабля. 

Дилан Тейлор, генеральный директор Voyager Space Holdings, бизнес-ангел 

  • В 2030 году у нас будет универсальный механизм сбора данных через созвездия спутников. Совместно с улучшенной облачной инфраструктурой и искусственным интеллектом, как и технологиями машинного обучения, отрасль будет предлагать более качественные продукты и услуги;

  • Я думаю, что люди смогут жить на Луне в 2030 году. 

Элизабет Йенс, системный инженер Лаборатории реактивного движения NASA 

  • Миссии в дальний космос помогут решить проблемы, с которыми мы сталкиваемся на Земле. Венера, например, имеет условия, провоцирующие экстремальный парниковый эффект. Изучение этой планеты может помочь нам понять, какой худший сценарий ждет Землю, а также что мы можем сделать, чтобы избежать этого. 

Флавия Тата Нардини, генеральный директор и соучредитель Fleet Space Technologies

  • Спутниковые технологии сделают отдаленные районы Земли такими же доступными для связи, как и города;

  • Мой личный предел мечтаний заключается в том, что космическая гонка затронет и авиацию, и я смогу попасть домой в Рим из Австралии меньше чем за час.  

Инбал Беккер-Решеф, директор программы прикладных наук и продовольственной безопасности NASA 

  • Мы увидим гораздо больше методов внедрения спутниковых данных для принятия решений в реальном времени, будь то управление производством, торговля или статистика. Эта интеграция поможет удовлетворить растущий спрос на продукты питания даже в условиях меняющегося климата и ограниченности ресурсов;

  • Согласно нашим прогнозам, к 2050 году планете потребуется производить почти на 50% больше еды, чтобы накормить почти 10 млрд человек, а мы уже почти на 100% использовали сельскохозяйственные угодья. Нам потребуются инновации, чтобы иметь возможность устойчиво снабжать мир. 

Джеймс Морхард, 14-й заместитель руководителя NASA 

  • Мы хотим обеспечить устойчивое присутствие людей на Луне, чтобы понять, как попасть в дальний космос. Если мы сможем добывать водяной лед на Луне и превращать его в водород, то сможем запускать оттуда ракеты еще дальше.  

Ян Вернер, генеральный директор Европейского космического агентства 

  • Космос приносит пользу экономике. Мы можем наблюдать за изменениями Земли и принимать эффективные меры. К примеру, космическая навигация поможет нам найти такие маршруты для самолетов, чтобы снизить их выбросы. 

Джейсон Крусан, вице-президент по технологиям в Woodside Energy 

  • Я считаю, что в конце десятилетия люди смогут регулярно летать в дальний космос, использовать коммерческие космические станции, полностью перейти на малые спутники и исследовать поверхность Луны со всех сторон. Интересно, что все это будет не просто спонсироваться государствами, но и состоятельными людьми, артистами, инженерами.

Обновлено 06.05.2021

Текст

Мария Решетникова

Космос
Космический туризм

Главное в тренде

Материалы по теме

Информационный центр по атомной энергии


Найди свой город


Какие животные смогли пройти «зефирный тест»: отказаться от угощения ради получения чего-то более вкусного позже?


Многие приматы, собаки, вороны и каракатицы


У какого наземного животного
самый большой мозг?


У слона –
из-за размеров тела


А знаете ли вы, какой из элементов считается самым дорогим в мире, а его мировой запас составляет 8 граммов?


Калифорний-252 стоит 10 млн. долларов за грамм


Какую знаменитую фразу
Игорь Курчатов произнёс
во время пуска первой в мире
Обнинской АЭС?


«С лёгким
паром!»


А вы знали, что все натуральные продукты содержат небольшое количество радиоактивных изотопов?


Например, средний банан содержит 0,42 грамма калия


Как вы думаете, существуют ли животные, способные выжить в открытом космосе?


Это тихоходки, побывавшие на внешней стороне МКС


Что сделали физики Константин Петржак и Георгий Флёров в 1940 году на московской станции метро «Динамо»?


Экспериментально доказали спонтанное деление ядер урана


Какое явление возникает при взаимодействии солнечного ветра
с верхними слоями атмосферы?


Полярное сияние


Как вы думаете, какой длины будет цепочка из ДНК всех клеток человеческого тела, если их раскрутить?


16 миллиардов км – это от Земли до Плутона и обратно


Правда ли, что мечехвосты живут
на Земле уже 300 миллионов лет,
у них 10 глаз и голубая кровь?


Да. Их кровью проверяют чистоту медицинских препаратов


Как вы считаете, в чём заключалась уникальная особенность духов «Шанель №5», на которой настаивала Коко Шанель?


Это искусственный аромат,
созданный химиком


Знаете ли вы, какие звёзды сопоставимы по размеру с земными городами?


Это нейтронные звёзды
с диаметром 10-20 километров


Сколько топлива в сутки потребляют атомные ледоколы?


От 4,5 до нескольких десятков грамм


Существует ли «одежда» для реактора и где у него можно
найти «юбку» и «тюбетейку»?


Это неформальные названия верхней и средней части контейнмента


Действительно ли с помощью радиационных технологий можно изменить цвет драгоценных камней?


Да, в НИИАРе так производят голубые топазы


В каких частях мозга вырабатываются нейромедиаторы дофамин и серотонин, обеспечивающие нам позитивные эмоции?


В голубом пятне и чёрной субстанции


От названия какого животного произошло слово «вакцина»?


Коровы. В переводе с латинского «vaccinia» — «коровья»

Новости

Все новости

Новости твоего города

Наши форматы

Все форматы

Команда ИЦАЭ


Информационные центры
по атомной энергии присутствуют в19 городах России

Найди свой город

Найди свой город

Эксперты ИЦАЭ

Все эксперты


ПОДПИШИСЬ НА РАССЫЛКУ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫХ
СОБЫТИЙ ТВОЕГО ГОРОДА

Эволюция и будущее космонавтики

 

Аэрокосмическая промышленность играет ведущую роль в изучении пределов человеческих знаний, и ее эволюция может привести к величайшим открытиям человечества. Наше окружение в необъятной вселенной изучают роботы-исследователи, более известные как космические зонды.

Аэрокосмическая промышленность будет продолжать развиваться, чтобы радовать нас новыми возможностями, технологиями и знаниями, в частности космонавтикой.

Эти искусственные устройства предназначены для того, чтобы выдерживать радиацию, давление и высокие скорости в экстремальных условиях с использованием новейших, самых передовых и доступных технологий. Это требует огромных инвестиций в их производство, запуск в космос, их использование и обслуживание. Космические зонды позволяют нам брать образцы, измерять, фотографировать и анализировать пыль и газы других миров.

Космические зонды являются очень полезными инструментами для человечества и имеют широкий спектр функций. Например, 9Космический телескоп 0005 Hubble , названный в честь астронома Эдвина Хаббла, считающегося основателем наблюдательной космологии, комфортно плывет по земной орбите, в то время как зонд Deep Impact был отправлен с самоубийственной миссией, чтобы врезаться в Tempel 1. Комета для изучения состава ее недр. Другие зонды отправляются далеко от Земли к таким планетам, как Марс, Юпитер, Сатурн или его спутники, чтобы делать снимки и анализировать их с их орбит. Некоторые зонды даже приземляются на их поверхности в поисках образцов и для изучения их состава, геологических процессов и анализа их сходства и различия с нашей планетой.

Аэрокосмическая промышленность, а точнее авиационная промышленность, несет ответственность за реализацию программ от имени космических агентств, таких как НАСА в США или INTA в Испании.

В декабре 2009 года ракета Delta 2 вывела на орбиту WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) — зонд, оснащенный 4-мегапиксельным телескопом, который наблюдает за небом на четырех инфракрасных долготах и ​​получает наиболее подробные инфракрасные изображения. фотография Вселенной на сегодняшний день.

На протяжении всей истории человечества никогда не было явных доказательств существования жидкой воды где-либо еще во Вселенной, кроме Земли, пока сложный космический зонд не достиг Сатурна в ходе миссии в 1997 году. Космический корабль Cassini преодолел почти 645 миллионов километров. через четыре года начать шпионскую миссию, направленную на раскрытие секретов Сатурна. Этот зонд не только изучил планету и все ее спутники, ему также удалось детально рассмотреть ее кольца и обнаружить Энцелад в кольце E, одном из спутников Сатурна, где наблюдались гейзеры, извергающие жидкую воду. Эта вода замерзает, когда вступает в контакт с холодным космосом, создавая частицы льда, которые образуют кольцо Сатурна.

открытий Кассини, однако, на этом не закончились. Ему пришлось использовать свои лучшие и самые чувствительные инструменты для изучения Титана, еще одного спутника Сатурна, несмотря на то, что он больше Меркурия. Титан имеет очень плотную атмосферу, которую еще в 1980 году наблюдал космический зонд Voyager , направлявшийся к внешней части Солнечной системы. Был сфотографирован Титан, и было показано, что плотная атмосфера этого спутника состоит из углеводородов, таких как метан и этан, которые создают плотный фотохимический туман, затрудняющий просмотр сквозь него. Двадцать пять лет спустя 900:05 Кассини запустил свой зонд Гюйгенс , который проник в плотную атмосферу и приземлился на поверхность Титана, обнаружив большие углеводородные озера, питаемые жидкими метановыми бурями, где простые формы жизни похожи на одноклеточные организмы, населяющие глубины земных океанов. мог выжить.

Большая часть метана Земли находится в газообразном состоянии. Мы называем его природным газом, и он исходит из разлагающихся тел.

Аэрокосмическая промышленность добилась гигантских успехов в области космических зондов. 9Программа 0005 Ranger была выполнена в 1960 году. Она запустила первые американские космические зонды, задачей которых было фотографирование Луны и ее поверхности с целью развития программ Surveyor и Apollo . Всего через два года над Венерой пролетел американский зонд Mariner 2 . Тем не менее, первым зондом, совершившим посадку на Венере, был не американский, а скорее советский зонд под названием «Венера », который приземлился в 1970 году. Он показал, что наша соседняя планета сильно отличается от Земли. Он слишком горячий (около 460 градусов по Цельсию на поверхности), а его условия слишком экстремальны, чтобы поддерживать какие-либо формы жизни.

Однако на внешних планетах или экзопланетах условия еще хуже. Чтобы добраться до них, требуется нечто большее, чем просто большая скала. Основная проблема, с которой сталкиваются зонды, — это топливо, необходимое для того, чтобы добраться до места назначения. Ракета сжигает много топлива, и если оно закончится, зонд станет бесполезным. Однако есть решение, присущее структуре космоса: гравитация. В начале 1960-х годов было обнаружено, что мы можем использовать гравитацию планет для приведения в движение космических кораблей, запуская их дальше в Солнечную систему. Этот метод называется «гравитационная помощь» и работает как виртуальный двигатель, который использует огромную гравитацию планетарных тел для движения космического корабля по предусмотренной траектории. Кассини , например, использовал эти гравитационные рогатки, чтобы добраться до спутников Сатурна.

Космические исследования в 21 веке готовы отправить зонды за пределы внешних планет Солнечной системы для достижения далеких звезд. Однако «гравитация» не позволяет нам зайти так далеко. Путешествие в глубокий космос требует другого метода движения, который больше похож на научную фантастику; а именно, ионный двигатель.

Ионный двигатель подобен «мини-линейному ускорителю».

Ионный двигатель заменяет химическое топливо инертным газом, таким как ксенон, и этот газ получает электрический заряд, который ионизирует его и создает электрическое поле, которое ускоряет ионы в определенном направлении, тем самым вызывая движение. Эти двигатели производят очень небольшую тягу, но их можно использовать в течение нескольких месяцев подряд, чтобы космический корабль двигался все быстрее и быстрее. Они уже были испытаны на зонде Deep Space I в конце 1990-х годов и недавно привели в движение Зонд Hayabusa , принадлежащий Японскому агентству аэрокосмических исследований, помог ему зависнуть над астероидом. Можно сказать, что ионные двигатели произвели революцию в освоении дальнего космоса.

Но это только начало, так как VASIMR (Магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом) находится в стадии разработки. Этот усовершенствованный ионный двигатель оснащен дополнительным генератором радиоволн и второй фазой. Он работает, применяя электромагнитную энергию к плазме, создавая очень мощное магнитное поле, которое ускоряет плазму на очень высоких скоростях. Считается, что с помощью этой технологии можно отправить зонд далеко за пределы нашей Солнечной системы, тем самым открыв путь для исследования дальнего космоса.

На данный момент мы можем наблюдать внесолнечные планеты, особенно те, размер которых подобен размеру Земли и которые находятся в обитаемой зоне своей звезды . Это одна из целей зонда Kepler , оснащенного телескопом, оснащенным камерой с разрешением 95 миллионов пикселей, для наблюдения за проходящими планетами (метод, используемый для поиска экзопланет, заключающийся в измерении вариаций звездного неба). яркость, чтобы определить, есть ли планета, вращающаяся перед ним, что вызывает ослабление ее яркости).

Кажется, скоро у нас будет технология, необходимая для анализа химического состава экзопланет, наличия у них атмосфер, континентов и океанов, наличия воды на их поверхности и т. д. Это станет возможным благодаря Джеймса Уэбба космический телескоп , оптическая способность которого в четыре раза больше, чем у телескопа Хаббл . Этот телескоп позволит ученым наблюдать небольшие молекулы в атмосфере планеты, похожей на нашу, которая может находиться в тысячах световых лет от Земли.

Исследование космоса все еще находится в зачаточном состоянии. Все, кажется, говорит о том, что в этом столетии человечество станет свидетелем весьма значительных и удивительных открытий. Аэрокосмическая промышленность будет продолжать расти, чтобы радовать нас новыми возможностями, технологиями и знаниями, в частности, космонавтикой, посредством очень крупных проектов, имеющих амбициозные цели, которые были немыслимы всего несколько лет назад, которые никогда не перестанут нас удивлять.

Как развивались аэрокосмические материалы. Прошлое, настоящее, будущее

Содержание

Фраза «это не ракетостроение» работает в большинстве случаев, но не при разговоре с людьми из аэрокосмической отрасли. Для них это ракетостроение!

Работа в аэрокосмической отрасли — будь то в атмосфере Земли или в более отдаленных уголках космического пространства — ставит уникальные задачи. Самолеты, космические челноки и искусственные спутники нелегко оторваться от земли и удержаться в воздухе. Это требует огромного количества энергии, а это означает, что материалы должны быть максимально легкими; также требуется большая скорость, чтобы избежать земного притяжения, а это означает, что материалы должны быть максимально прочными; путешествие за пределами атмосферы или в открытом космосе связано с воздействием более высоких уровней радиации и экстремальных температур, а это означает, что материалы должны обладать свойствами, способными противостоять такому излучению и температурам.

Более легкие, быстрые и прочные материалы дают государствам и частным предприятиям важные преимущества при работе в аэрокосмической отрасли, поэтому неудивительно, что миллиарды и миллиарды долларов были потрачены во всем мире на протяжении десятилетий на исследования, разработку, производство и улучшение аэрокосмические материалы.

Сегодня существует широкий спектр передовых аэрокосмических материалов, доступных для государственного, промышленного и даже частного использования. Выбор правильных аэрокосмических материалов для данного предприятия может оказать решающее влияние на результат этого предприятия и коренным образом изменить вероятность его успеха. К сожалению, определить, какие материалы подходят для той или иной задачи, может быть ошеломляюще и пугающе. Эта статья — ваш исчерпывающий путеводитель по эволюции аэрокосмических материалов с течением времени — как они развивались, улучшались и адаптировались к текущим потребностям рынка.

Почему выбор материалов важен для аэрокосмических приложений?

Выбор материалов очень важен для аэрокосмических приложений, потому что экстремальная скорость, температуры, радиация, напряжение материала и другие факторы, присущие аэрокосмическим путешествиям, требуют материалов, которые не разрушатся при полете по воздуху или не сгорят при входе в атмосферу. . Помимо элементов безопасности, некоторые более легкие и прочные материалы могут быть более экономичными с точки зрения затрат на топливо.

Для аттестации материалов для аэрокосмической отрасли необходимо сначала определить, какие физические свойства требуются для конкретного применения, и проверить, обладают ли имеющиеся материалы этими свойствами в достаточной степени. Обратите внимание, что, вероятно, существует множество свойств, которыми должен обладать любой данный материал, чтобы он подходил для использования в аэрокосмической отрасли. Например, материал, используемый для фюзеляжа самолета, должен быть одновременно прочным и легким.

Испытания аэрокосмических материалов включают количественную оценку этих свойств. Например, производители или исследователи проверяют такие вещи, как усталость, разрушение, сжатие, ударопрочность и другие. Количественные значения, например, сколько фунтов на квадратный дюйм (PSI) может выдержать материал, записываются и сравниваются с допустимыми уровнями для различных форм аэрокосмических путешествий.

Что такое материалы аэрокосмического класса?

Термин «аэрокосмический класс» означает, что применимый материал или процесс подходит для использования в летательных аппаратах, что может означать самолеты, вертолеты, спутники, дроны или другие летательные аппараты. Учитывая суровые условия аэрокосмических путешествий, это обязательно означает, что материалы могут выдержать эти суровые условия. Таким образом, материалы

для аэрокосмической отрасли имеют достаточно высокое отношение прочности к весу, коррозионную стойкость и другие качества, чтобы их можно было использовать в самолетах. Аэрокосмический класс можно рассматривать как диапазон. Материалы или компоненты, которые подходят для использования в вертолете, могут оказаться непригодными для использования в коммерческом самолете, не говоря уже о космическом корабле.

Список аэрокосмических материалов

В настоящее время используется множество аэрокосмических материалов, а некоторые из них используются уже более века. Это могут быть специальные химические соединения, такие как композиты, или особенно высококачественные подмножества определенных материалов, таких как алюминий или титан аэрокосмического качества.

Некоторые из наиболее важных аэрокосмических материалов включают:

  • Алюминий
  • Различные алюминиевые сплавы
  • Титан
  • Различные титановые сплавы
  • Полимеры, армированные углеродным волокном
  • Графит
  • Никель
  • Высококачественная сталь
  • Композиты с керамической матрицей

Исследователи постоянно ищут новые и лучшие композиты и сплавы, которые были бы легче, прочнее, дешевле, менее подвержены коррозии и превосходили бы их во множестве других аспектов.

Аэрокосмические материалы в прошлом

Исторически сложилось так, что в аэрокосмических путешествиях использовались самые разные материалы. Ранние самолеты были построены в основном из дерева, ткани и шпагата. По мере развития аэрокосмических технологий такие металлы, как сталь и алюминий, позволили самолетам значительно повысить производительность.

Авиационный алюминий

Алюминий буквально на протяжении веков был чудо-материалом. Его можно было надежно производить с конца 1800-х годов. Алюминий отлично подходит для аэрокосмической промышленности, потому что он не только легкий и прочный, но и обладает высокой устойчивостью к коррозии. Он также очень устойчив к ультрафиолетовому излучению, что особенно важно, когда корабли достигают больших высот или вообще покидают атмосферу Земли.

Алюминий также невероятно распространен на Земле, составляя немногим более восьми процентов земной коры. Это означает, что он относительно дешев по сравнению со сталью и особенно с титаном.

Аэрокосмические сплавы

Хотя алюминий в чистом виде обладает некоторыми замечательными качествами, люди давно осознали ценность сплавов — комбинаций одного или нескольких металлов — в использовании различных материалов, дополняющих сильные стороны друг друга. Первые пионеры авиации быстро изучили использование алюминиевых сплавов для улучшения качества аэрокосмических материалов.

Первые алюминиевые сплавы в аэрокосмической отрасли включают те, которые использовались в немецком моноплане Junkers J1 во время Первой мировой войны, в котором использовался алюминиевый сплав, который также включал медь, магний и марганец.

В настоящее время наиболее часто используемые алюминиевые сплавы в аэрокосмической отрасли:

  • 2024 – используются для обшивки самолетов, ремонта и восстановления
  • 3003 – часто используется для облицовки кожухов и дефлекторов
  • 5052 – общий в топливных баках
  • 6061 — популярен для использования в матах для посадки самолетов и других конструкциях, которые используются в аэрокосмической промышленности, но не обязательно отрываются от земли
  • 7075 — высокопрочный сплав, который часто используется для усиления ключевых компонентов самолетов

Алюминий и алюминиевые сплавы в настоящее время являются наиболее часто используемыми металлами в аэрокосмической промышленности, но, безусловно, не единственными.

Титан в аэрокосмической промышленности

Титан и титановые сплавы также широко используются в аэрокосмической промышленности благодаря своим превосходным качествам. Титан, как и алюминий, имеет отличное отношение прочности к весу и очень устойчив к коррозии. Титан также очень хорошо выдерживает экстремальные условия космического пространства, а это означает, что титан был огромным преимуществом в развитии космических исследований.

Аэрокосмические материалы в настоящее время

Композитные материалы в аэрокосмической промышленности

Металлы — не единственные материалы, полезные или широко используемые в аэрокосмической промышленности. Другая категория аэрокосмических материалов обычно называется композитами. Композиты, как следует из названия, представляют собой материалы, состоящие из двух или более составляющих материалов, сильные стороны которых дополняют друг друга и компенсируют врожденные недостатки материалов при индивидуальном использовании. Обычные композиты в повседневной жизни включают древесностружечные плиты или железобетон.

В настоящее время в аэрокосмической промышленности распространены три основных типа композитов: углеродное волокно, стекло и эпоксидная смола, армированная арамидом. Есть и другие.

Будущие аэрокосмические материалы

Хотя инженеры и исследователи уже разработали несколько невероятных аэрокосмических материалов, продолжается поиск новых и лучших вариантов. Продолжаются исследования различных сплавов и композитов, которые могут создавать более прочные, легкие, более устойчивые к коррозии материалы и, в идеале, иметь меньшую стоимость.

Но исследователи и инженеры изучают не только сплавы и композиты для будущего космонавтики.

Наночастицы

Еще одна перспективная категория материалов известна как наночастицы. Наночастицы — это крошечные частицы, которые по размеру находятся где-то между атомами и молекулами и обычно имеют диаметр от 1 до 100 нанометров.

Небольшой размер наночастиц придает им уникальные свойства и области применения, такие как способность насыщать более крупные объемные материалы для создания своего рода композита, такого как нанокомпозиты с металлической матрицей.

Графен

Графен — еще один многообещающий материал, который приобретает все большее значение в аэрокосмической промышленности. Многие люди, вероятно, больше всего знакомы с графеном из-за его использования в «грифелях» карандашей. Однако на самом деле графен не является свинцом, это углеродное соединение, специальное для тонких листов, составляющих его химическую структуру. Эта характеристика — когда слои графена толщиной с отдельные атомы располагаются друг над другом — делает графен полезным в карандашах: тонкие слои отслаиваются и переносятся на листы бумаги по мере того, как материал прижимается.

Но использование графена в будущем аэрокосмической отрасли выходит далеко за рамки карандашей. Форма этого материала также делает его отличным электрическим проводником, который может быть использован во многих целях для поддержки различного электронного оборудования, необходимого в современных и будущих самолетах.

Аэрокосмическая инженерия материалов

Учитывая требования к аэрокосмическим материалам, неудивительно, что аэрокосмическая инженерия материалов является узкоспециализированной областью. Аэрокосмическим инженерам необходимо не только понимать разнообразие доступных аэрокосмических материалов, но и то, как эти материалы можно использовать в самолетах, чтобы максимизировать эффективность, производительность и, прежде всего, безопасность.

Инженерные технологии и оптимизированные производственные процессы компании AST обеспечивают поставку наиболее важных частей ракет, космических кораблей, ракет и других компонентов для аэрокосмической промышленности для авиационных и космических применений.

Наша команда освоила горячую ковку и штамповку толстых материалов, а также холодную штамповку тонкостенных сверхлегких деталей. Мы поддерживаем сложную геометрию, нестандартные формы, большие, легкие, с использованием различных экзотических сплавов… поставляемые в виде цельного куска… повышенной прочности, долговечности и производительности. Наши собственные инженерные разработки, гибкие операции и каталог опыта позволяют быстро разрабатывать и поставлять продукцию.

Аэрокосмическая отрасль — это уникальная и особенная отрасль, в которой используется огромное количество энергии для перемещения искусственных кораблей с земли и даже в космическое пространство. Чтобы сократить дорогостоящее потребление энергии, материалы должны быть легкими; но из-за экстремальных скоростей и давлений в аэрокосмической отрасли они также должны быть прочными, чтобы выдерживать экстремальные уровни радиации и температуры. Ранняя авиация полагалась на инструменты, которые использовались людьми на протяжении тысячелетий — дерево, шпагат, ткань и т. д. По мере роста потребностей в аэрокосмических путешествиях и совершенствования аэрокосмических технологий металлы, металлические сплавы и различные типы композитов стали важными для аэрокосмической промышленности. . Обширные исследования и испытания продолжают стремиться к еще более совершенным материалам для аэрокосмической отрасли, чтобы они продолжали стимулировать человеческие усилия в аэрокосмической отрасли.