Томск, 22 окт — ИА Нефтегаз.РУ. Специалисты Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) завершили разработку керамического покрытия для терморегулирования космических аппаратов, которое лучше переносит радиационное воздействие.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
В ходе лабораторных проверок материал показал высокие параметры. Он принимает только около 7% солнечной энергии, тогда как его коэффициент излучения находится на уровне порядка 90%. Благодаря этому тепло, создаваемое бортовым оборудованием, эффективно отводится в космическое пространство.
Проект реализуется по программе «Приоритет 2030». На 2027 г. запланировано создание полимерного покрытия на той же пигментной основе. По программе исследований оба материала должны быть подготовлены к применению на предприятиях космической отрасли в 2028 г.
Терморегулирующие слои нужны для поддержания заданного температурного режима аппарата. На начальном этапе полета температура составляет примерно 20°C. При длительном влиянии космической радиации характеристики покрытия могут снижаться. Из-за этого аппарат нагревается сильнее, что ставит под угрозу работу приборов и может вызвать их отказ.
По словам заведующего лабораторией радиационного и космического материаловедения ТУСУРа М. Михайлова, сегодня необитаемые космические аппараты могут служить 15-20 лет. Чтобы увеличить срок их активного существования, требуются принципиально новые покрытия. Они должны удерживать температуру на заданном уровне и обеспечивать работу всех приборов и устройств на протяжении длительного времени.
В основе нового материала лежит пигмент из силиката цинка, созданный в университете в 2015 г. При его получении исследователи соединили оксид цинка и диоксид кремния, которые ранее в покрытиях космических аппаратов применялись по отдельности. Связующим компонентом выступает калиевое жидкое стекло.
Лабораторные тесты зафиксировали коэффициент поглощения солнечного излучения на уровне 0,077. Это в 2-2,5 раза ниже, чем у известных аналогов. Материал также отличается повышенной стойкостью к космическому излучению. Такой эффект получен за счет нанопорошка диоксида кремния, заменившего частицы микронного размера при синтезе.
Кроме того, ученые справились с недостаточно прочным сцеплением покрытия с поверхностью аппарата. Они предложили технологию предварительной обработки алюминиевой основы с нанесением тонкого слоя жидкого стекла. Это уменьшает вероятность отслаивания при резких перепадах температур, радиации, вакууме и вибрациях при запуске. Оптимальная толщина защитного слоя составляет 80-120 мкм.
Терморегулирующие покрытия относятся к пассивным средствам термоконтроля космических аппаратов. Они помогают перераспределять и отводить тепло без затрат энергии на работу активных систем. К подобным материалам предъявляют требования по стойкости к вакууму, радиации, ультрафиолету и многократным перепадам температур.
Автор: А. Шевченко #тусур #космические аппараты #термопокрытие #радиационная стойкость #силикат цинка #разработка #приоритет 2030
Источник: neftegaz.ru