В МИЭТе придумали, как защитить электронику спутников от радиации
Новое облегченное покрытие для защиты электроники спутников от радиации разработали учёные 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» 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.
Учёные 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 учёный.
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 Новости