Учёные НИУ МИЭТ разработали новое облегченное покрытие для защиты электроники спутников от радиации и перегрева. Авторы считают, что оно позволит в два раза продлить срок службы малых спутников связи на низких орбитах. Результаты представлены в издании «Моделирование систем и процессов».
ИСТОЧНИК ФОТО: Сгенерировано ИИ.
Сейчас для защиты микроспутников используются толстые экраны. Но защита малых орбитальных аппаратов тяжелой защитой невыгодна, ведь отправка в космос каждого грамма защиты снижает полезную нагрузку аппарата, делая его менее эффективным, отметил 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», — пояснил Гусев.
Учёные НИУ МИЭТ выяснили, что лёгкую защитную оболочку можно собрать слоями из 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», — прокомментировал ученый.
По словам Гусева, расчетный запас прочности конструкции удалось увеличить примерно в два раза, при этом защитная многослойная архитектура сохранилась.
В будущем специалисты НИУ МИЭТ планируют провести эксперимент в космических условиях, чтобы испытать эффективность новой защиты.