Что общего у спутника на орбите и свитера из синтетики? Оказывается, и там, и там может накапливаться статическое электричество. Только вот в космосе оно не просто бьет током, а способно вывести из строя дорогостоящее оборудование. Новое исследование американских ученых раскрывает механизм этих загадочных «искр» и предлагает способ защиты техники будущего.
Группа специалистов из Национальной лаборатории Лос-Аламоса под руководством Амиатбха Нага изучила данные военного спутника STP-Sat6. На его борту работали два уникальных прибора: один отслеживал потоки электронов, другой фиксировал радиосигналы от SED-разрядов — электрических пробоев, возникающих на поверхности аппарата.
SED — это космический аналог земного статического разряда. Когда спутник обрастает отрицательным зарядом, в какой-то момент он «пробивает оболочку», повреждая электронику и системы связи.
За год ученые зафиксировали свыше 270 периодов высокой активности. В трех четвертях случаев всплеск электронов предшествовал разряду за 24–45 минут. Оказалось, что низкоэнергетические электроны в диапазоне 7,9–12,2 кэВ постепенно «заряжают» аппарат до критического уровня.
«Мы впервые смогли показать прямую корреляцию: как только увеличивается активность электронов, почти неизбежно растет частота разрядов. Причем у нас появляется «окно» в десятки минут, чтобы прогнозировать событие».
— Амиатбх Наг, Национальная лаборатория Лос-Аламоса
Эти выводы открывают путь к новым системам защиты. Если встроить датчики мониторинга электронов в будущие миссии, инженеры смогут предсказывать и предотвращать разряды еще до того, как они выведут спутники из строя. Иными словами, космос станет чуть более безопасным для техники — а значит, и для людей, которые зависят от спутниковой связи на Земле.
Источник: Advances in Space Research (ASR).