МОСКВА, 28 мая. Новое облегченное покрытие для защиты электроники спутников от радиации разработали ученые НИУ МИЭТ. По мнению авторов, оно позволит в два раза продлить срок службы малых спутников связи на низких орбитах. Результаты представлены в издании «Моделирование систем и процессов».
В настоящее время для защиты микроспутников от радиации и перегрева используются толстые экраны, которые можно сравнить со средневековой рыцарской броней. Защита малых орбитальных аппаратов тяжелой «броней» невыгодна — отправка в космос каждого грамма защиты снижает полезную нагрузку аппарата, делая его менее эффективным, подчеркнул один из авторов работы, начальник НИЛ «Микросборка нано- и микросистемной техники» центра коллективного пользования «Микросистемная техника и электронная компонентная база» Национального исследовательского университета «МИЭТ» (НИУ МИЭТ) Евгений Гусев.
«Беспилотные низкоорбитальные спутники связи имеют очень низкий уровень защиты от радиационного солнечного воздействия. Поэтому мы предлагаем рассмотреть защиту не как внешнюю массивную «броню», а как отдельный многослойный «бронежилет» для миниатюрного устройства. При этом появляется возможность подобрать защиту по размеру каждой электрической интегральной схемы, применяемой в спутнике», — объяснил Гусев.
Ученые НИУ МИЭТ выяснили, как можно создать легкую защитную оболочку для малых спутников связи на основе слоев разных материалов. Слои подобраны исходя из химического состава и разной способности нагреваться при попадании космических лучей.
«При нагреве каждый слой расширяется по-своему, как будто один слой хочет растянуться сильнее, а другой — слабее. Из-за этого внутри «бронежилета» появляются напряжения, и он деформируется. Мы рассчитали, какие слои и толщины выбрать, чтобы оболочка защищала устройство и при этом сама не трескалась и не изгибалась. В итоге это позволит спутникам прослужить дольше», — пояснил ученый.
По словам Гусева, если не делать защиту «тяжелой броней», а вместо этого грамотно подобрать материалы — например, добавить слой молибдена, увеличить толщину вольфрама и молибдена, а титан сделать тоньше, — то она меньше «тянет сама себя» при нагреве и лучше выдерживает нагрузку. В итоге расчетный запас прочности конструкции удалось увеличить примерно в два раза, при этом защитная многослойная архитектура сохранилась.
В будущем специалисты НИУ МИЭТ планируют создать первые экспериментальные устройства с новой защитой и испытать их эффективность в космических условиях.
Источник: РИА