Вот что происходит, когда Вы запускаете оригами-планер с борта МКС

Международная космическая станция https://en.wikipedia.org/wiki/International_Space_Station (МКС) вращается вокруг Земли на высоте около 250 миль и движется со скоростью примерно 17 500 миль в час. Расположенная на низкой околоземной орбите, она обращается вокруг планеты примерно каждые 90 минут. Но что произойдет, если Вы запустите оттуда бумажный самолетик? Ученые Максимильен Берте и Кодзиро Судзуки из Токийского университета попытались ответить на этот вопрос - правда, не с помощью реального запуска, а с помощью детального моделирования и экспериментов в гиперзвуковой аэродинамической трубе. Их результаты были опубликованы 3 июля 2025 года в журнале Acta Astronautica.

Помимо стабильности полета и теплостойкости, в исследовании также изучались потенциальные возможности применения в космических миссиях - например, биоразлагаемые тормозные паруса или инструменты для исследования атмосферы. Центральное место в исследовании занимал симулятор аэродинамики, связанный с орбитой и высотой, который моделировал всю траекторию полета от выхода на орбиту до входа в атмосферу. В симуляторе учитывались земная гравитация, сопротивление воздуха, динамика вращения и выделение тепла во время спуска.

Чтобы проверить результаты моделирования, команда испытала уменьшенную модель (1:3) с бумажным носом и алюминиевым хвостом в гиперзвуковой аэродинамической трубе на скорости 7 Махов, где температура достигала 650 Кельвинов (около 801°F). Моделирование показало, что бумажный самолетик изначально оставался стабильным, летя со скоростью МКС около 17 500 миль в час. Кувыркание началось только на высоте около 75 миль над Землей. В этот момент нос и края крыльев показали признаки обугливания, но не были полностью разрушены. Кончик носа заметно погнулся - но частично восстановил свою форму. Однако самолет так и не достиг земли, поскольку сгорел между 56 и 68 милями из-за сильного жара при входе в атмосферу. То, что может показаться игривым экспериментом, на самом деле позволило узнать много нового, что может принести пользу будущим космическим полетам.

Экологичные идеи для космических путешествий

Авторы рассматривают сверхлегкие конструкции оригами из бумаги как экологичную альтернативу традиционным материалам, таким как майлар или каптон. Биоразлагаемые тормозные паруса для небольших спутников или легкие эксперименты для измерения плотности воздуха в верхних слоях атмосферы могут стать жизнеспособными. Эти устройства на основе бумаги могут также служить недорогими носителями тонкопленочных технологий или увлекательными образовательными инструментами. Хотя бумага не состоит из чистой целлюлозы - она также содержит минеральные наполнители, такие как каолин, которые необходимо учитывать при оценке воздействия на окружающую среду - основная концепция остается убедительной: можно создать простые, устойчивые структуры, способные выдержать вход в атмосферу, по крайней мере, в течение ограниченного времени.