Радиационно-стойкое покрытие от Российских космических систем

Специалисты холдинга «Российские космические системы» (РКС), входящего в госкорпорацию «Роскосмос», разработали новое радиационно-стойкое покрытие радиоэлектронной аппаратуры, превосходящее иностранные аналоги по экономическим и технологическим характеристикам. Его применение продлит сроки работы спутников на орбите, уменьшит массу и габариты приборов космического назначения и даст новый импульс развитию малых космических аппаратов. Кроме ракетно-космической промышленности инновационное покрытие будет применяться в атомной энергетике и медицине.

Радиация – один из ключевых факторов, негативно влияющих на продолжительность работы космических аппаратов. Под воздействием ионизирующих излучений в структуре материалов возникают дефекты, изменяются их механические и электронные свойства. Особенно губительна радиация для электроники спутников. По мере накопления ионизирующего излучения происходит деградация электронных компонентов, что приводит к выходу из строя приборов или всего космического аппарата. Поэтому электронные компоненты, входящие в состав космических аппаратных комплексов, выделяются в особый класс защиты по радиационной стойкости. Обычно для защиты компонентов космических аппаратов применяются алюминиевые корпуса, что существенно увеличивает их габариты и вес. Разработанное в РКС специальное покрытие для защиты электроники от радиации позволяет решить эту проблему. Инженер-исследователь РКС, разработчик радиационно-защитного покрытия Федор Вилков: «Наше решение даст большую свободу разработчикам и позволит им создавать более сбалансированные по соотношению веса и защищенности приборы. Покрытие, в отличие от корпусов, позволяет действовать более точечно, защищая не весь прибор, а только его наиболее уязвимые элементы. При этом все проведенные тесты и испытания демонстрируют, что разработанный нами защитный состав как минимум в 2–2,5 раза эффективнее аналогичного по толщине слоя алюминия».

Новое радиационно-стойкое покрытие представляет собой многослойную структуру, состоящую из чередующихся слоев с разным эффективным атомным номером. Такая структура не только останавливает налетающие частицы, но и эффективно поглощает образовавшееся в результате их рассеивания тормозное излучение. Важнейшей особенностью, отличающей созданное в РКС радиационно-стойкое покрытие от лучших мировых аналогов, является простота его нанесения. Для выполнения операции не требуется специальное «чистое» помещение и сложное оборудование. При этом стоимость российского покрытия по сравнению с французскими и американскими аналогами отличается в несколько раз.

Еще одним преимуществом разработки РКС является возможность его применения на низких околоземных орбитах, что особенно актуально для перспективных малых космических аппаратов, аппаратов ДЗЗ и Международной космической станции. На низких орбитах присутствует атомарный кислород, который вызывает эрозию приповерхностных слоев материалов. В составе разработанного в РКС покрытия использовали неорганическую матрицу – связующие слои неорганических веществ, устойчивые к воздействию атомарного кислорода. Применение нового радиационно-стойкого покрытия позволит использовать для космических применений даже обычные промышленные микросхемы, стоимость которых иногда в разы меньше специальной «космической» электроники.

Сейчас радиационно-защитное покрытие проходит испытания. В ходе тестирования, которое специалисты РКС проводили вместе с коллегами из Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ), покрытие, задействованное в качестве дополнительной защиты алюминиевого корпуса, повысило показатель ослабления потока частиц в 4–7 раз. После завершения испытаний радиационно-защитное покрытие планируется использовать в бортовой аппаратуре космического назначения, производящейся в РКС. При этом, учитывая высокие экономические и технологические характеристики разработки, оно может использоваться и для обеспечения защиты медицинской техники или элементов оборудования атомных реакторов.

COMMENTS

  • Alejandro Killmon

    Excellent post. I used to be checking continuously this blog and I’m inspired! Extremely helpful information specifically the last phase 🙂 I maintain such information much. I used to be seeking this certain info for a long time. Thank you and good luck.

Leave a Comment