Новости

11.04.2018 20:04
Рубрика: Экономика

Прививка от радиации

Ученые-атомщики помогут увеличить срок службы космических аппаратов
Десять, максимум 15 лет - таков сегодня срок активной жизни спутников, которые выводятся на околоземные орбиты. Лимит энергоресурсов - одна причина, другая - воздействие космических излучений. Потоки заряженных частиц, не встречая защитной земной атмосферы, приводят к параметрическим и функциональным сбоям. Что можно этому противопоставить?
Академик Радий Илькаев:  Жить долго можно и в космосе. Фото: Александр Емельяненков Академик Радий Илькаев:  Жить долго можно и в космосе. Фото: Александр Емельяненков
Академик Радий Илькаев: Жить долго можно и в космосе. Фото: Александр Емельяненков

В космос с танковой броней - это не выход. А вот поднять иммунитет спутникам и приборам на их борту, сделать что-то вроде прививки от радиации еще до старта - возможно, считают специалисты Российского федерального ядерного центра ВНИИ экспериментальной физики госкорпорации "Росатом".

И предлагают создать у себя в Сарове, на базе уже существующих мощностей и компетенций, Межотраслевой распределенный комплексный центр испытаний (МРКЦИ). Цель - реализация задач, связанных с защитой космических аппаратов от ионизирующих излучений, повышение их надежности и срока активной службы. А еще - прогнозирование характеристик составных частей и материалов при проектировании перспективных летательных аппаратов.

"Космос неоднороден: около Земли - одни спектры излучения, полетим на Марс - другие, - развил этот тезис научный сотрудник Института ядерной и радиационной физики РФЯЦ-ВНИИЭФ Кирилл Музюкин. - Необходимо тестировать любую микроэлектронику, которая полетит в космос и будет подвергаться там воздействию".

Причем делать это надо самим, в России. А пока что, как утверждают в Сарове, испытания элементной базы в интересах "Роскосмоса" проводятся за рубежом. Потому и возникла идея создать свой, отечественный центр коллективного пользования.

По замыслу инициаторов, МРКЦИ призван объединить научные институты и организации разной ведомственной принадлежности. В Сарове готовы взять на себя научно-техническое сопровождение перспективных разработок компонентной базы и радиоэлектронной аппаратуры для космической отрасли. А все участники кооперации получат инструментарий, с помощью которого можно будет создавать оборудование и приборы с необходимыми сроками эксплуатации.

Отметим, что РФЯЦ-ВНИИЭФ уже обладает парком установок, на которых можно моделировать излучения, подобные космическим, и исследовать стойкость аппаратуры к воздействию таких излучений. Здесь накоплен многолетний опыт испытаний и отработки радиационной стойкости изделий в интересах "Росатома", Минобороны, "Роскосмоса" и Минпромторга России.

А центр коллективного пользования планируют дополнить ускорителем частиц, где с помощью тяжелых ионов (в первую очередь - висмута) будут моделировать события, которые происходят при облучении аппаратуры в космосе. Задействуют и специальные устройства для исследования того, как влияют на приборы дозовые эффекты и электроразряды.

От первого лица

Радий Илькаев, академик РАН, почетный научный руководитель РФЯЦ-ВНИИЭФ:

- В нашем центре создана и постоянно совершенствуется экспериментальная база по проверке радиационной стойкости. Но это в основном гамма-кванты, нейтроны, рентгеновское излучение - то, что нам нужно для защиты основной продукции РФЯЦ-ВНИИЭФ от возможного воздействия. В космосе есть другие потоки заряженных частиц, которые выводят из строя элементную базу космических аппаратов. А поскольку эти весьма сложные и дорогостоящие комплексы должны работать как можно дольше, изучение того, как влияет космическое излучение на них, является важным направлением работ. С этой целью мы предлагаем дооснастить наш центр специализированным протонным ускорителем. Такая установка, созданная по самым современным технологиям, обеспечит проверку всех приборов, которые разрабатываются в России для космоса. Принципиальная поддержка этих работ получена, сейчас обсуждается вопрос финансирования.

В структурах "Роскосмоса" и Объединенной ракетно-космической корпорации, где этим предметно занимаются, к такой кооперации готовы?

Радий Илькаев: Понимание важности создания мощной отечественной базы для приборов, которые выводятся в околоземное пространство и работают там, есть у всех заинтересованных сторон. Поэтому такой ускоритель мы обязательно сделаем.

Ранее, в рамках президентской программы, мы создали программный продукт мирового уровня по расчету прочности конструкций по массо-тепло-переносу. Как рабочий инструмент он поставлен на многие известные предприятия нашей страны, таких адресов - десятки. И результаты очень хорошие, потому что предложенная нами технология позволяет в несколько раз сократить сроки разработки и число натурных испытаний. Думаю, что и в рамках кооперации с "Роскосмосом" следует максимально использовать наши вычислительные мощности, чтобы конструирование велось на современном уровне.

Почему вы считаете это важным?

Радий Илькаев: В космос выводится все больше и больше сложных приборов, а элементная база стремительно меняется. Поэтому разрабатывать надо, с одной стороны, быстро, с другой - надежно. И тут без новых расчетно-вычислительных технологий конкуренцию на международном уровне просто не выдержать. Это задача серьезная, за один день не решается. Должна быть, во-первых, создана кооперация, во-вторых - разработаны совершенно новые физические модели. Широкая кооперация нужна и для создания сложных электрофизических установок.

На чью и какую поддержку рассчитываете?

Радий Илькаев: В первую очередь, мы надеемся на сотрудничество с Академией наук и с теми российскими институтами, которые имеют компетенции в конструировании сложных приборов и электрофизических установок. В ближайшее время будем выходить с нашими предложениями к руководству страны о разработке федеральной целевой программы для решения этой масштабной задачи.