Устройство моделирования защиты планеты от космических объектов

Полезная модель устройства относится к космической технике, в частности для физического моделирования в лабораторных условиях защиты планеты от космических объектов при прогнозируемых вариантах. Устройство моделирования защиты планеты от космических объектов включает вакуумную камеру, систему вакуумных насосов, электропривод с зажимом для фиксации испытуемого предмета в вакуумной камере, герметичные контакты для подключения электропитания, лазер, концентратор солнечного излучения, стекло для визуального контроля, стекло для ввода в вакуумную камеру лазерного луча или сконцентрированного солнечного излучения, позволяющие обеспечить воздействие на испытуемый предмет, элементы минимального ядерного взрыва, создающие условия осуществить воздействие на испытуемый предмет, а также блок программного обеспечения, блок автоматики, блок ввода, выполненные с возможностью задавать угловую скорость и линейную скорость испытуемому объекту.

Применение: в космической технике, в частности в устройствах физического моделирования защиты планеты от космических объектов.

Сущность: экспериментальное моделирование на предлагаемом устройстве данных физико-математических расчетов.

Технический результат: разрушение испытуемого материала в вакууме под воздействием лазера и/или сконцентрированного солнечного излучения, и/или минимального ядерного взрыва.

Назначение: получение в лабораторных условиях практических результатов моделирования.

В настоящее время все прогрессивное человечество направило емкие научные исследования на ожидаемое приближение астероида к нашей планете Земля. Прогнозируемые результаты от случайного ожидаемого воздействия астероида заставляют искать технологические решения предотвращения космической катастрофы. Зачастую ученые, занимающиеся фундаментальной наукой, рассматривают только теоретически поставленные задачи без дальнейших рекомендаций применения в прикладной науке полученных расчетных данных. Так в статье «ОБ ОДНОМ ВОЗМОЖНОМ МЕХАНИЗМЕ РАЗРУШЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В АТМОСФЕРЕ ПЛАНЕТЫ» Андрущенко В.А., Головешкин В.А., Пирумов А.Р., Холин Н.Н. Московская государственная академия приборостроения и информатики, Приборостроение 1996 г, с.13-15 приведен теоретический расчет предполагаемого вхождения космического объекта в атмосферу. Практическое решение этой задачи связано с большими экономическими затратами. Однако в статье не приводится необходимость практических лабораторных исследований на действующей модели вариантов защиты от космических объектов. Также отсутствуют рекомендации по практическому выполнению полученных расчетов от ожидаемого воздействия приближающегося астероида.

Для устранения вышеуказанных недостатков предлагается «Устройство моделирования защиты планеты от космических объектов» для отработки в лабораторных условиях всевозможных вариантов космической катастрофы. Поставленная задача заключается в разработке устройства для моделирования событий, вызванных приближающимися космическими объектами к планете.

В устройстве испытуемому материалу в вакуумной среде придают параметры движения и внешними силами физического воздействия приводят к механическому разрушению или к изменению заданных параметров движения.

Предлагаемое устройство включает вакуумную камеру 1, систему вакуумных насосов 2, электропривод 3, фиксирующий зажим 4, испытуемый предмет 5, герметичные контакты 6 для подключения питания электропривода, лазер 7, концентратор солнечного излучения 8, стекло 9 в камере для визуального контроля и фиксации результатов, стекло 10 для ввода лазерного луча или сконцентрированного солнечного луча, блок программного обеспечения 11, блок автоматики 12, блок ввода данных 13.

Работает устройство следующим образом: В вакуумной камере зажимом жестко фиксируют испытуемый предполагаемый материал космического объекта - минерал, металл и т.п. В камере создают высокий вакуум 10 ^-8-10^-9 мм ат.ст. Высоким вакуумом камеры создают космическую вакуумную среду. Включают блоки питания и автоматики. Вводят данные для эксперимента о космическом объекте - угловую и линейную скорости. Герметичные контакты служат для исключения утечки вакуума.

При заданной угловой скорости дискретно на программном уровне воздействуют лазерным лучом в выбранном режиме. Дискретное излучение лазера вызывает резонанс в твердой массе, приводящий к ее разрушению. Таким образом, создаются условия резонанса для испытуемого материала в высоком вакууме, который приводит к механическому разрушению.

Или другой вариант - воздействуют сконцентрированным солнечным излучением в форме узконаправленного луча. Сконцентрированным солнечным лучом создают температуру испарения твердого материала, приводящую к взрыву твердой массы испытуемого материала.

Или производят контактный ядерный взрыв минимальной мощности в вакууме для частичного разрушения испытуемого материала при динамическом воздействии. Ядерный взрыв на объекте выполняют минимальным зарядом. Линейную скорость объекта в вакуумной камере создают скоростью перемещения лазерного луча по поверхности объекта путем придания угловой скорости поворота луча (на чертеже не показано). В описании не рассматривается воздействие гравитации на испытуемый материал.

Таким образом, применение данной действующей модели позволит выполнять экспериментальное моделирование в лабораторных условиях. На модели можно будет отрабатывать физико-математические задачи по защите от приближающегося астероида к Земле при широком диапазоне вводимых данных. В то же время, это устройство найдет широкое применение при научных исследованиях и при подготовке специалистов данной отрасли.

Проведенный патентный поиск и анализ первоисточников позволяют сделать вывод о «новизне» предлагаемого устройства.

Устройство моделирования защиты планеты от космических объектов включает вакуумную камеру, систему вакуумных насосов, электропривод с зажимом для фиксации испытуемого предмета в вакуумной камере, герметичные контакты для подключения электропитания, лазер, концентратор солнечного излучения, стекло для визуального контроля, стекло для ввода в вакуумную камеру лазерного луча или сконцентрированного солнечного излучения, позволяющие обеспечить воздействие на испытуемый предмет, элементы минимального ядерного взрыва, создающие условия осуществить воздействие на испытуемый предмет, а также блок автоматики, блок ввода, выполненные с возможностью задавать угловую скорость и линейную скорость испытуемому объекту.