Космическая безопасность - интересные факты об изобретениях
Джин Ли Крюс (Jeanne Lee Crews) родилась в 1940 году. Её отец был пилотом Военно-воздушных сил.
С 8 лет Джин начала интересоваться космосом и наукой, мечтая стать астрономом. Её родители поддерживали её увлечение, они даже купили ей телескоп.
Когда начались полёты в космос, Джин решила работать в космической отрасли. Она закончила Техасский университет, а потом получила степень бакалавра аэрокосмической инженерии в Университете Флориды.
В сентябре 1964 года Ли Крюс приняли инженером в НАСА. Она стала одной из первых женщин-инженеров, принятых туда на работу.
Так же, Ли Крюс является одной из первых женщин в НАСА, участвовавших в полете в условиях невесомости.
В 80-х годах Ли Крюс добилась разрешения работать над проблемой орбитального мусора, который врезался в спутники, космические челноки и орбитальные станции. Последствиями таких столкновений были - разрушенные космические аппараты, сорванные испытания и унесенные жизни.
«Просто невероятно, сколько вреда может причинить предмет, летящий с такой скоростью, -объясняла Джин. - Меня эта проблема очень беспокоила. Безопасность как-никак. Поэтому я настаивала на её решении и страшно всем надоела».
Задача заключалась в том, чтобы подобрать материал для лёгкого щита - что-то вроде космического бампера, который задерживал бы летящие в космосе частицы и защищал бы корабль от столкновения с космическим мусором.
Формулировка концепции - проблемы не представляла. Толстый щит из алюминия, который обычно использовали, Джин предложила заменить на многослойный космический бампер.
Загвоздка оказалась в подборе материалов и их эффективной сборке.
Джин предложила нестандартное решение: - использовать керамическую ткань, какой обычно выстилают изнутри печи.
Космический мусор летит со скоростью примерно 8 километров в секунду. Когда он сталкивается с веществом щита, возникает ударная волна, под действием которой налетающий предмет дробится на более мелкие кусочки.
«Мы взяли керамическую ткань «некстел», сложили во много слоев, и получился гибкий щит, который отлично амортизирует удар, - объяснила она. - Космический мусор ударяется о первый слой, второй, третий, и сила удара постепенно угасает».
После того, как придуманный Джин щит был построен, нужно было его протестировать.
Для этого в ангаре, длиной 50 метров, с помощью легкогазовой пушки смоделировали столкновение космического мусора со щитом.
«Самая большая пушка имела в длину около тридцати метров. Еще у нас была фотокамера, которая могла делать миллион снимков в секунду, - рассказывала Джин. - Мы получали рентгеновские снимки летящей пули. Пушка на самом деле устроена очень просто. Основная сложность - в диагностике, в том, чтобы заставить все компоненты работать согласованно».
Через несколько месяцев мультиударный щит был готов. Он состоял из четырех слоев керамической ткани, между которыми имелся зазор в семь с половиной сантиметров. При этом вся конструкция весила меньше, чем лист алюминия.
Но тут возникла новая проблема: - чтобы поместиться в жилой модуль космической станции, щит должен был иметь толщину не более шести с половиной сантиметров. А щит Джин был толщиной тридцать сантиметров.
И здесь на помощь пришел кевлар . Команда Джин модифицировала щит - сплющив его и добавив кевлар.
Джин объясняла: - «Снаружи на корабле закреплен лист алюминия, при столкновении с которым мусор дробится. Пролетев сквозь этот алюминиевый шит, уже раздробленные частицы ударяются о керамическую ткань «некстел» и рассыпаются на еще более мелкие части.
После этого частицы продолжают двигаться с огромной энергией, но уже медленнее - примерно со скоростью пули, то есть около километра в секунду.
За слоями керамической ткани их поджидает кевлар, ударившись о который они опять теряют скорость. Именно такой щит и установлен на космической станции».
В 1990 году Джин Ли Крюс получила патент на противоударный щит вместе со своим соавтором Бертоном Г. Кур-Пале.
Гениальная инженерная мысль Ли Крюс привела к созданию не одного, а нескольких космических щитов - изобретений, без которых вся космическая программа стала бы крайне опасным предприятием.
Позже Ли Крюс работала над способом сбора орбитального мусора с помощью большого воздушного шара, который возвращается на Землю после наполнения.
Дизайн Ли Крюс представляет собой очень большой шар диаметром от 1 до 10 км, изготовленный из керамической ткани.
«Если у вас четыре или пять листов, расположенных один за другим, вы многократно ударяете по ним и повышаете уровень энергии настолько, что происходит большее испарение, и он становится все меньше и меньше. Как только шар наполняется, его возвращают на Землю» - описывала она свою модель.
Щиты, изобретенные Джин Ли Крюс обеспечивают безопасность космонавтов и сохранность космической станции, позволяют успешно осуществлять важнейшие эксперименты.
Фотографии Джин в интернете отсутствуют.
В то время, американский астронавт Дональд К. Слейтон сказал Джине, что ей не следует фотографироваться, так как руководство НАСА не хотело, чтобы кто-нибудь подумал, что щит изобрела женщина-астронавт, а не мужчина.
Джин Ли Крюс вышла на пенсию в 2002 году. Она была награждена премией за пожизненные достижения в аэрокосмической отрасли, медалью НАСА за выдающиеся заслуги и медалью НАСА за выдающиеся достижения.
Желаете полакомиться? - интересные факты об изобретениях
Всем живущим нужен БОГ - песня (видео)