Античная керамическая посудаИзучение образцов античной керамики призвано улучшить понимание химических примесей, имеющих решающее значение в передовых керамических разработках тепловой защиты космических аппаратов. «Защитные керамические компоненты используются на всем космическом оборудовании и космических аппаратах», — говорит ученый Марк Zurbuchen. — Необходимо продолжать исследования, чтобы узнать о взаимодействии компонентов в этих материалах, помогающих нам лучше понять механизмы защиты в какой-либо реальной ситуации, которая может возникнуть в космическом пространстве».

Античная красно-фигурная и черно-фигурная глиняная посуда изготавливалась в Древней Греции в IV-VI в. до н. э., и была необыкновенно пропорциональна и точна в деталях, и наше понимание методик и способов, используемых греческими ремесленниками, является неполным. Античная глиняная посуда была создана руками. Керамические плитки для защиты космических аппаратов, напротив, сделаны на основе высоких технологий, которыми управляет компьютеризированная машинная система набора инструментов. «Однако античный процесс производства керамической посуды не должен быть слишком сложным, как кажется на первый взгляд. Если мы сможем понять технологию, с помощью которой были сделаны эти произведения искусства, мы используем полученные знания для создания самых различных решений в области строительства космических аппаратов», — пояснила Карэн Трентэлмен, реставратор института Getty Conservation Institute.

Керамические плитки, используемые в космических полетах для защиты корпусов летательных аппаратов, должны быть в состоянии противостоять широкому диапазону экстремальных температур, от самых низких, как 250 градусов по Фаренгейту (холод открытого космоса), так и столь же высоких, как 3000 градусов по Фаренгейту (во время посадки). Примеси магнезиальной шпинели и других пигментов, найденные в античной глиняной посуде, в состоянии оставаться химически неизменными при очень высоких температурах. Однако в природе отсутствует натуральное сырье, пригодное для получения достаточно чистой шпинели. Современные версии таких пигментов, как правило, синтезируются из смесей окиси железа и хрома. Как магнезиальная шпинель попала в состав глины античной посуды — остается пока загадкой.

Керамическая защита космического челнока

Исследователи, вовлеченные в проект, применяют специальную технику, использующую принцип поглощения рентгеновского излучения вблизи края структуры исследуемого объекта (XANES) — тип спектроскопии — для определения состояния окисления железа во фрагментах античной керамики в сочетании с поглощением рентгеновских лучей тонкой структуры (EXAFS), чтобы собрать наиболее подробную информацию о молекулярной структуре используемых минералов железа. Эти исследования могут пролить свет на то, как и какие использовались методы древними ремесленниками, как они менялись и развились в течение долгого времени, и, в свою очередь, — привести к улучшению технологии производства керамических плиток для авиакосмической промышленности, включая NASA.