Джордж и ледяной спутник

Строим ракеты для полёта на Марс!

В детстве я очень интересовалась математикой и науками о природе, однако главной моей страстью был балет. Но в старшей школе у меня было очень плотное расписание по математике и естественным наукам, куча домашних заданий, так что для занятий танцами вообще не оставалось времени. Но я-то хотела заниматься и тем и другим! После особенно трудного учебного года я выбрала себе новое расписание, достаточно гибкое, чтобы уделять время балету. Это было гениальное решение: я могла заниматься танцами, не переставая готовиться к поступлению в университет на инженерное дело!

Теперь я работаю в НАСА, но по-прежнему танцую в балете по вечерам и в выходные, то есть наслаждаюсь лучшим, что есть в обоих моих мирах!

Как инженер НАСА я участвую в создании ракеты SLS (Space Launch System – система космических запусков), которая отправится на Марс. Быть участником такого проекта потрясающе интересно.

Прямо сейчас НАСА готовит EM-1 (Exploration Mission – исследовательская миссия) – пробный полёт ракеты SLS. Это будет последнее испытание ракеты в полёте, прежде чем на ней полетят люди. Моя обязанность – сделать так, чтобы деталь ракеты, которая называется «объёмный сепаратор», идеально подходила для нагрузок и условий этого полёта.

Объёмные сепараторы в ракетах служат для подачи продувочных газов в определённые отсеки. Эти продувочные газы поддерживают в каждом отсеке необходимую температуру и влажность для чувствительного оборудования. Это важно, потому что в ракете используется криогенное топливо: в некоторых частях корпус становится очень холодным, а приборам внутри для работы требуется температура повыше.

Тот сепаратор, за который я отвечаю, называется перегородка (или диафрагма) МПУ. Он расположен в верхней части ракеты, прямо под пилотируемым аппаратом, в отсеке, который называется «многоцелевой переходный узел пилотируемого аппарата», или, сокращённо, «МПУ». Эта перегородка нужна для того, чтобы пространство под ней хорошо вентилировалось продувочными газами.

Перегородка должна вынести все нагрузки при старте космического корабля, поэтому она должна быть чрезвычайно прочной. Однако при этом она ещё должна быть очень лёгкой, чтобы сэкономить топливо, необходимое для запуска пилотируемого аппарата в открытый космос.

Ничего себе задачка, правда?

И вот как мы её решаем.

Перегородка имеет форму купола с диаметром 5 метров и делается из высокопрочного и лёгкого материала, который называется углепластик.

Углепластик создан из сплетённых нитей углеродного волокна, проклеенных эпоксидной смолой. Для создания перегородки МПУ углеродным волокном послойно выстилают огромную чашеобразную форму. Каждый из слоёв укладывают под разными углами, чтобы готовая перегородка обладала квазиизотропными свойствами. Это означает, что купол будет иметь одинаковую прочность по всем направлениям. А если бы все слои располагались в одном и том же направлении, то перегородка была бы прочной только под давлением с одной стороны.

После укладки всех слоёв в форму её ставят в гигантскую печь, где углепластик вулканизируется и затвердевает. Как только купол затвердел, его с помощью рычага вынимают из формы и обрабатывают машинным способом, делают отверстия для болтов, которые затем понадобятся для присоединения к МПУ.

Этот же метод создания прочной, но лёгкой структуры посредством наслоения ткани используется при создании балетной обуви, в которой можно танцевать на кончиках пальцев – «на пуантах»! Каждая туфелька имеет прочный, но лёгкий каркас, который облегает пальцы ног и даёт опору, чтобы можно было удерживать равновесие, кружиться и даже прыгать на кончиках пальцев. Этот каркас создаётся слоями проклеенной ткани – и это очень похоже на перегородку МПУ.

Не каждый, кто смотрит на конструктивный элемент ракеты, сравнит его с балетной туфелькой, но мой жизненный опыт одарил меня возможностью уникального взгляда на мир. Когда занимаешься тем, что тебе больше всего нравится, начинаешь видеть мир с совершенно новой точки зрения.

Мы в НАСА стремимся создавать команды людей с уникальным мировосприятием, чтобы смотреть на задачи под разными углами. Такая многосторонность помогает нам решать множество задач, связанных со строительством ракеты, – ракеты, которая полетит на Марс.

Эллисон