Разработанный в МИЭТе космический зондовый микроскоп отправился на орбиту
Спутник «Нанозонд-1» с первым в мире космическим сканирующим зондовым микроскопом (марка СММ-2000С) запущен 27 июня с космодрома Восточный. Над его созданием несколько лет работала команда ученых и сотрудников НИУ МИЭТ, зеленоградского завода «ПРОТОН» и Орловского государственного университета имени Тургенева. С 2021 года к проекту присоединились воспитанники Образовательного центра поддержки одаренных детей «Сириус» в Сочи – участники научно-технологической программы «Большие вызовы».
Космический спутник-микроскоп должен выполнить исследовательские задачи: за два года полета он зафиксирует для передачи на Землю данные о частицах с пройденных им орбит. Состав и плотность метеоритов и космической пыли станут важной информацией для ученых и инженеров сферы космонавтики.
Инициатором и одним из руководителей проекта выступил начальник научной лаборатории МИЭТа и ведущий конструктор завода «ПРОТОН», старший преподаватель Института интегральной электроники МИЭТ Борис Логинов.
«Идея создания такого спутника родилась у меня в «Сириусе», – поделился он. – Я приезжаю в центр уже несколько лет, здесь регулярно бывает много интересных ученых и лекторов. Однажды перед нами выступали представители компании «Спутникс», которые рассказали, что запуск на орбиту маленьких спутников стал доступным и недорогим. В этот момент мне пришло в голову, что можно прямо в космосе изучать воздействие космической среды на образцы, которые раньше мне привозили для исследований - каким они были подвержены ударам метеоритов и космической пыли. Я подумал, что можно изменить подход: не таскать образцы из космоса, а запустить в космос лабораторию-микроскоп, и изучать их прямо там».
Первый космический сканирующий зондовый микроскоп, разработанный для этой цели в МИЭТе и изготовленный на Заводе «ПРОТОН», стал полезной нагрузкой для спутника, запущенного в ходе совместного проекта с Орловским государственным университетом. Проект реализован при поддержке Фонда содействия инновациям (проект Space π ) с использованием спутниковой платформы ООО «Спутникс».
На спутнике установлено полированное золотое «зеркало», которое играет роль ловушки для космических частиц. Поскольку золото является мягким материалом, в него врезаются и застревают естественные метеориты и искусственная пыль. Их и сканирует зондовый микроскоп, передавая все данные на Землю.
«Таким образом мы получаем возможность изучить состав, размеры и плотность частиц на разных орбитах Земли – среднее их количество на каждой орбите. Наш спутник запущен на высоту 560 километров и в течение двух лет пройдет по всем орбитам, пока будет падать под воздействием земного притяжения. За это время мы посмотрим, что творится на разных орбитах, проанализируем их пылевой и метеоритный состав – это и есть главная цель запуска. Сейчас неизвестно, какова текущая ситуация с космическими частицами, пылью и мусором на орбитах. Вокруг Земли летают тысячи спутников, многие из них уже неуправляемые, некоторые сталкиваются, поэтому орбиты запыляются разными частицами, и точные данные о них имеют большое значение», – подчеркивает ученый.
В планах МИЭТ – запуск в декабре 2023 года собственного спутника «Нанозонд-2» со вторым сканирующим зондовым микроскопом на борту. И сегодня группа воспитанников Бориса Логинова в «Сириусе» решает различные небольшие подзадачи для этого проекта на очередной смене «Большие вызовы».
Одновременно с запуском «Нанозонда-1» Орловский университет развернул масштабный образовательный проект, чтобы привлечь школьников со всей России к процессу приема данных со спутника – кадров сканирования, которые он передаёт, пролетая над разными точками страны.
«В каждой из этих точек может стоять школьник с антенной и ловить сигналы со спутника, – поясняет Борис Логинов. – Инициатива и активная роль в проекте принадлежит Юрию Хрипунову, директору Проектного офиса Орловского государственного университета, методисту направления «Нанотехнологии» программы «Большие вызовы» и зачинателю конференции «МИФ», в которой участвуют ежегодно более тысячи школьников нашей страны. МИЭТ тоже обязательно подключится к получению данных от «Нанозонда-1», а также запустит свой образовательный проект».
Зеленоградских школьников и абитуриентов МИЭТ планирует пригласить к участию в работе с «Нанозондами» – с первым, а позже и со вторым спутником – на базе Детского технопарка «СМАРТ-ПАРК». А те из них, кому удастся обнаружить и должным образом описать космические объекты, зафиксированные сканирующим зондовым микроскопом, смогут даже официально дать им собственное имя. Эти микро-метеориты будут летать на спутнике до тех пор, пока он не войдет в плотные слои атмосферы, а затем сгорят вместе с ним.
На фото:
1. Космический сканирующий зондовый микроскоп, созданный в МИЭТе – полезная нагрузка для спутника «Нанозонд-1». Автографы всех его создателей отправились на нем прямо в космос.
2. Борис Логинов (в центре) и два его сына – сотрудники Завода «Протон» и активные участники проекта: Владимир Логинов (слева) писал программное обеспечение, Артем Логинов (справа) проектировал электронику управления микроскопом.