LDEF: як 10-місячна космічна лабораторія NASA провела на орбіті 69 місяців

У 1984 році NASA вивело на орбіту безпілотну платформу LDEF (Long Duration Exposure Facility) — установку, створену для тривалого вивчення впливу космічного середовища. На її борту розмістили 57 експериментальних комплексів, які мали показати, як різні матеріали та обладнання витримують перебування на низькій навколоземній орбіті. Розрахунковий термін роботи становив 10 місяців.

Конструктивно LDEF — це апарат довжиною близько 9 м і діаметром 4,3 м, сконструйований так, щоб після завершення місії його можна було зняти з орбіти у вантажному відсіку космічного шаттла. На поверхні платформи закріпили численні зразки матеріалів і експериментальні установки. Важливу роль відігравало розташування кожного зразка: ділянки, обернені у напрямку руху апарата, зазнавали впливу космічного середовища інакше, ніж поверхні з протилежного боку.

Заплановане на 1985 рік повернення кілька разів переносили через зміни в програмі польотів шатлів, а після катастрофи «Челленджера» його відклали ще на роки. Тим часом орбіта LDEF поступово знижувалася, і на початку 1990 року виник ризик, що апарат увійде в щільні шари атмосфери й буде втрачено. 12 січня 1990 року шаттл «Колумбія» захопив платформу: астронавти сфотографували її перед розміщенням у вантажному відсіку. 20 січня «Колумбія» приземлилася на авіабазі в Каліфорнії. Загалом LDEF здійснила 32 422 оберти навколо Землі.

За час перебування на орбіті апарат зазнавав впливу мікрометеороїдів, космічного сміття, високоенергетичних частинок, сонячного випромінювання та атомарного кисню. Останній цікавив дослідників особливо: на низькій навколоземній орбіті він поступово руйнує деякі полімерні матеріали, спричиняючи ерозію. Окремі експерименти дали змогу вивчити окислення та ерозію полімерів і порівняти стан зразків після тривалого перебування в космосі з їхніми початковими характеристиками.

Подovження місії стало оперативним викликом, адже апарат потрібно було повернути до того, як орбіта знизиться занадто сильно. Втім, для науки додаткові роки виявилися цінними: після повернення фахівці отримали доступ до понад 10 тис. тестових зразків. Головна особливість LDEF у тому, що дослідники мали не лише показання приладів, а й самі матеріали після багаторічного перебування в космосі — їх можна було вивчати на Землі обладнанням, яке неможливо розмістити на орбіті. Отримані дані поглибили розуміння того, як радіація, мікрометеороїди, космічне сміття та атомарний кисень впливають на матеріали для роботи на орбіті.