Когда инженеры проектируют теплозащиту для марсианских миссий, они сталкиваются с парадоксом: в теории все работает, а на практике аппараты перегреваются.
Виной всему — ударные волны в CO₂, которые ведут себя не так, как в земной атмосфере.
Почему это сложно
Углекислый газ — капризная среда. Его молекулы могут колебаться сразу несколькими способами, а при гиперзвуковых скоростях они не успевают "успокоиться". Раньше это игнорировали, и расчеты давали ошибку.
Ученые СПбГУ построили модель, которая учитывает:
- Столкновения каждой молекулы.
- Разные типы колебаний.
- Диффузию (которая, оказывается, вдвое усиливает нагрев).
Зачем это нужно на Земле
Тот же CO₂ — главный виновник глобального потепления. Если понять, как он ведет себя в экстремальных условиях, можно придумать новые способы его утилизации.
Что дальше
- Проверить модель на отраженных ударных волнах.
- Научиться предсказывать поведение CO₂ в соплах ракет.
Пока это кажется абстрактной наукой, но уже через 10 лет именно такие расчеты спасут первую пилотируемую миссию на Марс.
А вы как думаете: какие еще "невидимые" проблемы ждут нас в космосе?