Что будет, если сбросить бумажный самолетик с МКС: ученые провели необычный эксперимент

Эксперимент провели Максимилиан Берте и Кодзиро Судзуки из Токийского университета. Они опубликовали исследование на тему “динамика космического самолетика-оригами при входе в атмосферу Земли”, пишет Science Alert.

В рамках исследования ученые сделали свой бумажный самолетик из обычного листа бумаги формата А4. На основе характеристик реального самолетика была создана программная модель. Известно, что МКС движется по орбите на высоте около 400 км, поэтому в симуляции ученые запустили свой самолетик именно с такой высоты, скорость которого составляла 7800 метров в секунду.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

На первый взгляд может показаться, что ни один бумажный самолетик не переживет такой скорости, но это не так. Дело в том, что на высоте 400 км атмосфера недостаточно плотная, чтобы причинить ущерб бумаге.

Начиная с 400 км до 120 км самолетик будет оставаться невредимым, учитывая разреженную атмосферу.

Но снижение самолета будет обусловлено его низким баллистическим коэффициентом, или, иными словами, тем, насколько хорошо он будет преодолевать сопротивление воздуха. Из-за низкого баллистического коэффициента самолет начнет быстро терять скорость, снижаясь до высоты 120 км примерно за 3,5 дня.

По подсчетам ученых, конечная скорость самолетика, после его входа в атмосферу Земли, будет ниже, чем у пушечного ядра. Но до такой высоты он никогда не доберется, потому как на высоте около 120 км высокая плотность воздуха вызовет неконтролируемое кувыркание, отправляя самолетик на неконтролируемую траекторию полета.

Чтобы подтвердить свои расчеты, ученые построили настоящую модель бумажного самолетика и поместили ее в гиперзвуковую аэродинамическую трубу Касива в Токийском университете. Они хотели проверить, какие аэродинамические силы способен выдержать их бумажный самолетик.

Самолетик подвергся воздействию ветра со скоростью 7 Махов в течение 7 секунд, именно это переживают объекты при входе в атмосферу. Во время эксперимента нос самолетика погнулся, но сама конструкция не развалилась.

Также нос самолетика и его крылья начали обугливаться, и если бы эксперимент завершился, самолетик бы полностью сгорел.

Основной задачей ученых было доказать, что именно это и произойдет с самолетиков. Дело в том, что существует множество миссий, которые могли бы использовать нечто подобное модели бумажного самолетика. К примеру, проводить наблюдения за Землей с помощью легкой и устойчивой платформы, которая по окончанию миссии полностью сгорала в атмосфере.