КАК ОБНАРУЖИТЬ ТЕЧЬ
Кандидат физико-математических наук А. ЮХНЕВИЧ (г. Минск).
А. Самойлов (г. Москва).
Во время аварии на космической станции "Мир" в июне 1997 года негерметичность корпуса была зафиксирована датчиками давления газа, расположенными внутри модуля. Попытки экипажа определить положение мест утечки атмосферы путем внутреннего и внешнего осмотра "Спектра" оказались безуспешными, очевидно, по причине незначительности повреждений. Другими, более эффективными средствами определения местоположения макро- и микронегерметичностей станция "Мир" пока не оснащена (см. "Наука и жизнь" № 12, 1997 г.).
Однако такие средства контроля герметичности космических летательных аппаратов могут быть созданы уже сегодня. Наиболее перспективный принцип, на основе которого они могут функционировать, - "внешняя" регистрация утечек при помощи высокочувствительных газовых датчиков, размещенных снаружи аппарата. Предлагаемый способ контроля герметичности основан на том, что от места утечки молекулы газа разлетаются в вакуум по прямым линиям, и зависимость интенсивности потока этих молекул от направления движения достаточно хорошо известна. Кроме того, каждый датчик обладает определенной диаграммой направленности - зависимостью выходного электрического сигнала от направления движения регистрируемых молекул. Компьютерная обработка сигналов позволит определить и интенсивность каждой течи, и их координаты на внешних поверхностях.
В качестве газовых датчиков можно использовать любые высокочувствительные детекторы нейтральных молекул: ионизационные вакуумметры, портативные масс-спектрометры, полупроводниковые газовые сенсоры - новые газоаналитические приборы, позволяющие сочетать высокую чувствительность с исключительно малыми габаритами и низким потреблением энергии.
В условиях автономного многолетнего полета, когда возможны нарушения герметичности различной природы, такие средства контроля повысят безопасность работы экипажа и увеличат вероятность успешного выполнения программы полета.
Создание совершенных средств контроля герметичности потребует немалых усилий и затрат, однако все проблемы принципиально разрешимы уже в настоящее время. На протяжении ряда лет в лаборатории физико-химии поверхности НИИ физико-химических проблем Белорусского государственного университета (г. Минск) совместно с сотрудниками Ракетно-космической корпорации "Энергия" имени С. П. Королева изучались некоторые особенности внешнего контроля герметичности отдельных частей космических летательных аппаратов на вакуумных стендах. Результаты исследований подтвердили перспективность принципа внешней регистрации негерметичностей и техническую возможность создания эффективных бортовых систем внешнего контроля герметичности.
ОТ РЕДАКЦИИ. Как нам сообщили в Центре управления полетами, течь в стенке модуля "Спектр" попытались отыскать, закачав в его корпус смесь паров ацетона и диацетила с 99% азота. Пары, выходящие из пробоины, должны были флюоресцировать в мощном потоке солнечного ультрафиолета, обнаруживая течь. Но, к сожалению, найти отверстие этим способом так и не удалось: видимо, выходящие пары растеклись под слоем теплоизоляции и наружу практически не попали.
Читайте в любое время
