Команда студентов и ученых СибГУ им. М.Ф. Решетнева разработали уникальную конструкцию радиационных экранов для космических аппаратов

Студенты разработали уникальную конструкцию радиационных экранов для космических аппаратов.

Во время космического полета на функционирование бортовой аппаратуры влияют многочисленные факторы, одним из главных является фактор воздействия ионизирующих излучений (ИИ) космической среды. Ионизированные излучения оказывают вредное влияние на многие элементы аппаратуры, результатом которого могут быть обратимые и необратимые изменения параметров радиоэлементов, приводящие к полной или частичной потере работоспособности электронных приборов.

«Проблема стойкости радиоэлектронной аппаратуры к воздействию электронов радиационных поясов Земли поставила вопрос о разработке и создании защитных экранов с наибольшим уровнем поглощения при наименьшей массе. Использование слоистых экранов, состоящих из нескольких материалов и расположенных в определенной последовательности, позволяет значительно повысить радиационно­защитные свойства при сохранении массы на прежнем уровне. Конструктивно экран выполнен в виде электропроводной основы, препятствующей образованию объемного заряда в покрытии. С внешней стороны покрытие из эпоксидной матрицы с ультрадисперсным наполнителем толщиной около 0,3 мм, понижающей энергию первичных частиц и препятствующей образованию вторичного излучения. Материал и толщина покрытия внутренней стороны определяются спектром частиц на орбите и сроком активного существования спутника, например, может быть выполнен из аморфного магнитомягкого сплава, который еще и выполняет роль элетромагнитного экрана. Таким способом достигается многофункциональность защиты.  В рамках проекта разработаны и изготовлены радиационно­защитные экраны с улучшенными дозовыми характеристиками по сравнению с аналогами не менее 30%», - рассказывает научный руководитель проекта, к.т.н., доцент кафедры технической физики СибГУ им. М.Ф. Решетнева Сергей Владимирович Телегин.

«Нами было произведено компьютерное моделирование поглощающих свойств заданного спектра ионизирующего бета-излучения материалами экрана при различных составах, толщинах и порядках расположения слоев. На основе расчетов мы выбрали наиболее эффективные варианты и изготовили опытные образцы. В планах у нас провести экспериментальные измерения коэффициента ослабления ионизирующего излучения на ускорителе элементарных частиц», - комментирует Дмитрий Зуев, руководитель проекта,  аспирант 1 курса Института космических исследований и высоких технологий СибГУ им. М.Ф. Решетнева.

На данную конструкцию экранов летом 2017 года получен патент РФ. Разработки   будут использованы при подготовке сверхмалого космического аппарата «SibCube» и последующих аппаратов класса CubeSAT, разрабатываемых в СибГУ им. М.Ф. Решетнева. В перспективе полученные результаты могут быть внедрены на АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва» и ООО «СПУТНИКС» (г. Москва).

2017 12_25_ekrani_1  2017 12_25_ekrani_2 
 Сергей Владимирович Телегин  Дмитрий Зуев

Источник