Мы уже посвятили одну статью Дню космонавтики, который весь мир будет отмечать на этой неделе.
Там мы рассказали, что такое космическая изолента и как связаны первый спутник и пластиковые стаканчики.
Теперь расскажем о том, как в космосе используется пластик, с которым наши специалисты работают каждый день.
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен для защиты от радиации
Начнём с особого пластика, который и на земле применяется не только в быту, но и в особо экстремальных условиях. Например, его используют в производстве защитных корпусов атомных подводных лодок. А ещё из него изготавливают искусственные суставы, и даже подвижные элементы механизмов (шестерни). Речь идёт о сверхвысокомолекулярном полиэтилене. В космосе он также является частью некоторых механизмов. Однако главное его назначение - защита космонавтов от радиационного излучения.
Конечно, для защиты от радиации используется не обычный, а особенный сверхвысокомолекулярный полиэтилен, усиленный специальными добавками. Так, например, отечественные разработчики предлагают усиливать антирадиационные свойства этого материала с помощью изотопа бора-10. Полиэтилен с такими добавками, входя в состав внешней оболочки космических кораблей, поможет затормозить быстрые нейтроны.
В космосе большое значение будет иметь не только способность материала поглощать радиацию, но и его устойчивость к низким температурам и долгий срок службы. По расчётам учёных, такая защита сможет защищать корабли на протяжении десятков лет.
ABS для печати инструментов
Мы уже писали о том, что акриловый пластик может стать основой для производства космических иллюминаторов следующего поколения. Но этим сфера его применения в космосе не ограничивается. Огромные перспективы перед покорителями космического пространства открывают возможности 3D-печати с применением этого материала. Более того, такие опыты на МКС уже проводились, так что не исключено, что в будущем данная методика изготовления инструментов и запасных частей различных механизмов позволит значительно повысить автономность удалённых космических станций.
Первыми такие технологии на орбите стали применять астронавты США. Разработками в этом направлении учёные НАСА занимались с 2010 года, а впервые применили на практике в 2014 году. На космическом принтере была напечатана сначала вышедшая из строя пряжка для тренажёра, а затем большой ключ. Причём файлы, по которым производилась печать, были переданы на станцию с земли.
Что приятно, наши инженеры здесь не отстают от американских. С 2022 года на орбите работает принтер, разработанный томскими учёными.
Перспективы использования ABS в космосе очень заманчивы. Предполагается, что на базе этого пластика с добавлением базальта будут печататься детали механизмов и инструменты на Марсе, когда там начнёт действовать постоянная станция землян.
Полипропилен в упаковке и не только
Первое, что приходит на ум, когда мы говорим о применении полипропилена в космосе, - это производство упаковки для космической еды. Те самые тюбики, из которых космонавты выдавливают борщ и другие деликатесы, сделаны, в том числе, с применением этого материала. Он помогает обеспечить сохранность еды на сроки более года. Здесь на первый план выходит его устойчивость к воздействию кислот и почти нулевая гигроскопичность.
Но этим сфера применения этого материала не ограничена. Он, как и полиэтилен, стал частью многослойной обшивки кораблей и скафандров. Также из него изготавливаются некоторые конструкционные элементы, изоляция проводов и т.д.
Что важно, в космосе обычный полипропилен живёт недолго. Он быстро разрушается под воздействие радиации, становится хрупким. Эта проблема решается с помощью различных добавок.
В частности, российские учёные разработали особый космический полипропилен, в который добавляются наночастицы на основе оксида кремния. Такой материал почти в двадцать раз более устойчив к воздействию радиации, чем обычный полипропилен, который используется в земных условиях.
Пластик - незаменимый помощником в освоении космоса
Благодаря инновационным разработкам и специальным добавкам, эти материалы успешно справляются с экстремальными условиями — от радиации до низких температур. Современные технологии, включая российские, подчёркивают их важность для безопасности, автономности и долговечности космических миссий. В перспективе роль таких полимеров будет только возрастать, открывая новые возможности для исследования Вселенной. Космический пластик — это уже не просто идея, а реальный вклад в будущее человечества за пределами Земли.
Если вам интересно узнавать больше о космосе и технологиях, подписывайтесь на наш канал в Дзене — впереди ещё много увлекательного! А как вы думаете, какие ещё материалы могут стать ключевыми для будущих космических открытий? Делитесь своими идеями в комментариях!