«Адская» посадка: инженеры МАИ разрабатывают новый метод спуска зондов в атмосфере Венеры

Спуск космического аппарата в атмосферу Венеры — одна из самых сложных задач. Планета с плотной углекислотной атмосферой, разогретой почти до 500°C, и с давлением, почти в 90 раз превышающим земное, требует принципиально новых подходов к проектированию теплозащиты и систем торможения. Основная цель российских ученых — выработать методы для снижения зонд без дополнительных энергетических затрат. Для этого ученые проводят «комплексную термобаллистическую оптимизацию» на основании анализа баллистики и теплопереноса, приводит слова пресс-службы вуза ТАСС.

Ключевая идея проекта — использовать саму атмосферу Венеры для аэродинамического торможения, однако это ставит перед инженерами две серьезные задачи. Во-первых, необходимо создать высокоэффективную теплозащиту, которая способна выдержать экстремальные температуры. Во-вторых, важно найти баланс между массой и эффективностью торможения, чтобы не перегружать конструкцию.

В качестве одного из решений рассматривается новый метод проектирования теплозащитных экранов. Они будут производиться из разрушаемых и неразрушаемых композитных материалов, геометрия которых будет меняться в зависимости от условий спуска. Одновременно с этим ведется работа над методами анализа верхних слоев атмосферы Венеры — инженеры планируют оценивать ее вязкость, теплопроводность и плотность на основе данных, полученных во время первых полетов зондов на Венеру.

Проект предполагает разработку новой методики моделирования и измерения характеристик воздушного потока, с которым будет взаимодействовать космический аппарат при входе в атмосферу планеты. Для этого будут проводиться компьютерное моделирование и наземные физические эксперименты с помощью специальных установок и приборов. Завершить работы планируется в 2027 году.

В МАИ подчеркивают, что применение новых технологий потенциально сможет выйти за рамки космонавтики. Они найдут применение и в других отраслях, где техника сталкивается с экстремальными тепловыми нагрузками — например, в ядерной промышленности, медицине, двигателестроении, энергетике и робототехнике.

МАИ участвует в разработке автоматической межпланетной станции «Венера-Д». Относится ли новая разработка к этому проекту — не уточняется. Ожидается, что зонд станет первым с 1984 года российским венерианским аппаратом. Он проведет комплексное изучение планеты, включая ее атмосферу, поверхность, внутреннее строение и плазменную оболочку. Основная цель — раскрыть загадки происхождения и эволюции планеты, а также углубить знания о возможной эволюции земного климата. Подробнее об экспедиции и ее задачах в интервью Pro Космос ранее рассказал профессор аэрокосмического факультета МАИ и один из разработчиков «Венеры-Д» Виктор Воронцов.