Більш щільні атмосфери Венери, Юпітера та інших планет Сонячної системи вимагатимуть нових теплових екранів для захисту зондів і наукового обладнання на борту апаратів, що спускаються. Традиційні засоби дослідження матеріалів погано допомагають у моделюванні умов входу в планетарні атмосфери. Але вчені знайшли новий і незвичайний інструмент в особі токамака DIII-D. Створювана в установці плазма ідеально імітує умови входу в атмосферу.
Токамак DIII-D у компанії General Atomics запустили наприкінці 80-х років минулого століття. Одне з призначень установки - це випробування перспективних матеріалів для термоядерних реакторів. В установку вмонтована платформа DiMES з комплектом вимірювальних приладів. На базі цієї платформи вчені можуть піддавати тестові зразки впливу різних умов плазми, а також запускати гранули тестового матеріалу через плазму. Саме цю платформу вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго та інших наукових установ США пристосували для вивчення матеріалів для теплових екранів космічних апаратів, що спускаються.
"Деякі області термоядерної плазми DIII-D дуже близькі до умов, одержуваних, коли теплові екрани стикаються з атмосферою планети з екстремальною швидкістю, - сказав доктор Дмитро Орлов з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, який очолив групу дослідників. - Наші цілі в цих експериментах полягають у тому, щоб використовувати як ці умови, так і багатий набір діагностичних інструментів DIII-D для розробки точної моделі поведінки теплового екрану ".
Група Орлова провела серію експериментів з вимірювання швидкості абляції (внеску твердих частинок з поверхні матеріалу) вуглецевих зразків і уточнення моделей поведінки теплозахисного екрану на основі вуглецю. Досліди показали, що тестування плазмою в токамаці перевищує за точністю моделювання випробування лазером, гіперзвуковими снарядами і плазмовими струменями. Подальші експерименти допоможуть вибрати оптимальні матеріали для теплових екранів космічних апаратів майбутніх місій на Венеру, Юпітер та інші планети нашої системи, що володіють більш щільною і агресивною атмосферою.
