Российские ученые оценят «чистоту» спутников на орбите с помощью кварцевых весов
Самарские ученые проведут эксперимент, чтобы узнать степень загрязнения наноспутников во время работы на орбите. Мелкие частички космической «пыли», которые покрывают космические аппараты, корабли и орбитальные станции, взвесят на высокоточных кварцевых микровесах. Полученные данные позволят сделать оптическую и радиолокационную аппаратуру на спутниках устойчивой к загрязнениям.
Эксперимент проведут ученые и студенты Самарского университета им. Королева на борту разработанного ими аппарата «АИСТ-СТ». Он должен стать первым российским наноспутником с радиолокационной установкой. До этого радары устанавливались на более крупные отечественные космические аппараты. Запуск планируется во второй половине текущего года, а пока специалисты собирают спутник и проводят испытания его прототипа.
На борту «АИСТ-СТ» будет находиться специальный измерительный модуль – тоже разработка самарских инженеров. Во время полета он будет фиксировать степень загрязнения внешней поверхности корпуса наноспутника под воздействием «собственной внешней атмосферы» на орбите. Такие эксперименты ранее проводились, но на более крупных объектах – Международной космической станции (МКС) и больших космических аппаратах. Исследование ученых из Самары будет первым, проведенным на борту малого аппарата – наноспутника.
При создании измерительного модуля за основу были взяты кварцевые микровесы. В его корпусе – два кварцевых резонатора. Первый из них – так называемый «кварц-свидетель», закрыт герметичным защитным стеклом. Второй находится вровень с корпусом спутника, поскольку он должен наблюдать за космическим пространством.
Эксперимент позволит оценить, как собственная внешняя атмосфера спутника влияет на бортовую аппаратуру – датчики или оптические приборы. Инженеры хотят понять, как тот или иной материал корпуса реагирует на космические условия. Это позволит в будущем выбирать наиболее устойчивые к пыли материалы, чтобы аппаратура прослужила дольше. Как отметили в университете, в первую очередь ученых будет интересовать поведение в космосе разных видов пластика.
Собственной внешней атмосферой называют небольшое облако из молекул различных жидкостей и газов, а также микроскопических твердых частиц, которые, например, могут отслаиваться от внешнего покрытия корпуса космических аппаратов. От загрязнения частицами прежде всего страдают оптические приборы: изображения становятся менее четкими. Молекулы жидкостей и газов при ионизации также искажают радиосигналы, что может привести к сбоям при приеме сигналов с Земли, либо снижению точности радиоизмерений. На первый взгляд кажется, что «пылинки» не так опасны, но загрязнение может достигать внушительных объемов. Согласно исследованиям, от большого спутника весом более 3 т за несколько лет его работы в околоспутниковое пространство может отслоиться до 1 кг различных материалов, причем около 100 г остаются на внешней поверхности корпуса, образуя загрязняющие пленки.
Ранее самарские биологи выбрали 20 видов редких растений, которые отправятся в космос на борту биоспутника «Бион-М» №2 в сентябре. Среди них оказались «потомки» растений, выращенных из семян, летавших ранее на орбиту. Эксперимент должен показать, как суровые космические условия повиляют на семена.
