Ученые изучили ткань, которая 10 лет провела в открытом космосе

Сотрудники лаборатории нейтронной физики Объединенного института ядерных исследований проанализировали фрагменты хлопчатобумажного свертка ткани, более десять лет висевшего в открытом космосе.

Специалисты обнаружили, что внешние поверхности космических аппаратов загрязняются осадком неизвестного происхождения. Особенно актуальна эта проблема для Международной космической станции.

Интересно, что поверхность МКС загрязнена только с определенной стороны — словно пыль движется потоком, направленным относительно станции. На Земле такое загрязнение не создало бы трудностей, но в космосе оно вызывает перегрев поверхностей, термическую деформацию и другие проблемы, приводящие к поломке космических аппаратов. К тому же мелкие частицы, движущиеся с космической скоростью, способны взаимодействовать с алюминиевыми корпусами модулей станции и проникать в поверхностные слои металла, что приводит к ухудшению характеристик материала.

Таким образом, для проектирования будущих космических полетов крайне важно установить происхождение пыли и изучить ее воздействие на материалы конструкции.

В рамках космического эксперимента «Тест» ученые предложили изучить хлопчатобумажный сверток ткани, размещенный космонавтами на внешней поверхности МКС 10 марта 2009 года. В 2019 году сверток сняли, поместили в пакет с застежкой и доставили на Землю. В открытом космосе ткань пробыла чуть более 10 лет.

Для определения элементного состава ткани два фрагмента (один чистый и один загрязненный) передали в Лабораторию нейтронной физики им. И.М. Франка. Содержание элементов определяли методом нейтронного активационного анализа. В результате в загрязненном фрагменте оказалось 39 элементов, а в чистом — всего 19.

Есть несколько возможных источников этих элементов. Один из них — частицы пыли, образующиеся при падении метеоритов, астероидов или комет. Специалисты подтвердили космическое происхождение магния, кремния, железа, урана и тория.

Еще один источник загрязнения — сама МКС. Станция в основном построена из алюминия, а трубопроводы изготовлены из коррозионностойких сталей и титановых сплавов.

Кроме того, источником элементов стали частицы, выбрасываемые с Земли — например, вулканический пепел. Его можно считать важным источником Ba, Zr, Re, Sr, Rb и редкоземельных элементов. На высоту орбиты МКС ионизированные частицы из газопылевых выбросов могут попасть с восходящей ветвью глобальной электрической цепи.

Руководитель проекта Инга Зиньковская, кандидат химических наук, начальник сектора нейтронного активационного анализа и прикладных исследований Лаборатории нейтронной физики им. И.М. Франка Объединенного института ядерных исследований, прокомментировала результаты исследований:

«Нам удалось определить около 40 элементов в загрязненном фрагменте свертка и 20 элементов в чистом фрагменте. А дальше стояла задача определить источники этих элементов. Мы выделили три основных источника осаждения элементов на свертке — это космические тела, сама станция и частицы, выбрасываемые с Земли.
Результаты этой работы уже были опубликованы, мы надеемся, что они заинтересуют коллег из Роскосмоса и позволят нам участвовать и в других экспериментах, проводимых на МКС. Стоит заметить, что сразу после анализа фрагментов свертка к нам поступило на анализ около 50 образцов метеоритов, включая Челябинский метеорит. Поэтому можно считать, что данный образец дал старт развитию нового научного направления в нашем секторе».

• #Космос