Будущие космические аппараты смогут самостоятельно устранять повреждения с помощью «самовосстанавливающихся» материалов

Космические аппараты будущего смогут обнаруживать и ремонтировать свои собственные структурные повреждения на орбите, что может сделать длительные миссии и многоразовые ракеты-носители более устойчивыми.

Самовосстанавливающиеся материалы для космических аппаратов изучаются уже много лет, поскольку инженеры ищут способы обнаружения и ремонта повреждений, возникающих после запуска. В настоящее время новые работы, поддерживаемые Европейским космическим агентством (ЕКА), направлены на продвижение этой концепции путём объединения обнаружения повреждений и ремонта в одной структурной системе.

Исследователи разрабатывают композитный материал, который может обнаруживать трещины и затем автоматически ремонтировать их с помощью тепла. Согласно заявлению ESA, эта технология объединяет встроенные датчики, нагревательные элементы и самовосстанавливающийся композит из углеродного волокна в одной структуре.

Технология, получившая название Project Cassandra (сокращение от «Composite Autonomous Sensing And Repair»), использует композитный материал HealTech, который содержит специальный восстанавливающий агент, встроенный в слои углеродного волокна.

Углеродные композиты широко используются в космических аппаратах, поскольку они лёгкие и прочные. Однако со временем в них могут появляться микроскопические трещины из-за вибрации при запуске, структурных нагрузок или резких перепадов температуры. При нагревании материал HealTech размягчается и позволяет встроенному восстанавливающему агенту проникнуть в мелкие трещины, соединяя повреждённые участки и восстанавливая прочность конструкции.

Для обнаружения повреждений инженеры встроили в слои композита оптоволоконные датчики. Эти датчики постоянно контролируют структуру и могут точно определять