Космические исследования, которые помогут освоить новые планеты

О космических исследованиях, которые помогут освоить новые планеты и улучшить жизнь на Земле

Перспективные разработки ведущих российских университетов — участников программы «Приоритет 2030», которая в 2021 году стартовала в рамках национального проекта «Наука и университеты», реализуемого Минобрнауки России, и федерального проекта «Кадры для цифровой экономики» национальной программы «Цифровая экономика РФ».

Отслеживать миграцию животных и замечать нефтяные разливы

В 2022 году на Международной космической станции (МКС) появится новейшая разработка ученых из Московского физико-технического института — многоканальный гиперспектральный комплекс. Установку создали на базе лаборатории космической оптико-электронной аппаратуры "Элфокс" МФТИ при участии Научно-производственного объединения "Лептон". В октябре 2021 года комплекс прошел совершенный цикл испытаний для отправки в космос. Разработка многоканального гиперспектрального комплекса.

Гиперспектральный комплекс будет наблюдать Землю из космоса и проводить детальную съемку наземных объектов в видимом и инфракрасном диапазонах спектра. Комплекс сможет обусловить и распознать, к примеру, структуру лиственного покрова или маршруты ухода животных из привычной зоны обитания. Эти данные помогут ученым совершить выводы сравнительно состава лесных массивов и причин миграции животных.

Ещё одна важная функция гиперспектрального комплекса - вероятность выявлять и фиксировать разливы нефти. Аппарат позволит не только подметить загрязнение акваторий в результате морских и океанических разливов нефти, но и проконтролировать его порядок. Только в 2019 году, по данным Министерства энергетики, на топливно-энергетических предприятиях произошло больше 17 тысяч аварий, которые привели к разливам нефти.

Гиперспектральная инфа поможет своевременно купировать и минимизировать последствия таких событий. У МФТИ есть прямой доступ к российскому сегменту МКС как к лаборатории, позволяющей ревизовать агрегат в реальных условиях: "В случае успеха мы подготовим свои предложения руководству Российского космического агентства для их реализации в рамках федеральной космической программы. Подобные приборы чертовски востребованы, а аппарат, разработанный в России, не уступает зарубежным аналогам", - говорит заведующий лабораторией космической оптико-электронной аппаратуры "Элфокс" МФТИ Сергей Шибанов.

3D-принтер на орбите

На МКС в скором времени отправится 3D-принтер, разработанный в Томском политехническом университете (ТПУ). По плану уже в июне 2022 года грузовой корабль "Прогресс МС-20" доставит 3D-принтер на орбиту. Прямо в текущий момент в томском Политехе завершается финальный период проектирования 3D-принтера, тот, что будет печатать образцы и детали из термопластичных полимеров методом послойного наложения расплавленной полимерной нити.

Разработка нужна для опыта по 3D-печати, посвященного отработке аддитивных технологий производства изделий из полимерных материалов в условиях орбиты. Разработка 3D-принтера для работы на МКС. Фото: news.tpu.ru Опыт начнут космонавты Олег Артемьев, Денис Матвеев и Сергей Корсаков, которые полетят на станцию в марте на пилотируемом корабле "Союз МС-21".

В первую голову полученные образцы 3D-печати вернут на Землю, чтобы ученые смогли сравнить их с такими же образцами, сделанными наземным 3D-принтером. Это позволит всесторонне исследовать воздействие микрогравитации на 3D-печать и подготовиться к полноценному внедрению новой технологии. Такое употребление аддитивных технологий позволит изготавливать необходимые детали и инструменты прямо в космосе, а не дожидаться их поставки на транспортных кораблях с Земли.

Более того, 3D-печать сможет снабдить выполнение дальних и долгосрочных пилотируемых космических полетов. Помимо этого, похожая технология 3D-печати может использоваться для лечения критических переломов и опухолей костной ткани или в окружающих мягких тканях с метастазами в кость. Ученые томского Политеха имеют внушительную экспертизу в сфере исследования космических разработок.

Как раз в этом университете создали последнюю советскую автоматическую межпланетную станцию, запущенную к Луне. В 1976 году "Луна-24" доставила на Землю ценные образцы лунного грунта, позволяющие проводить дальнейшие исследования.

Свежий метод защиты от космической радиации придумали ученые из ИТМО

В открытом космосе спутники зачастую портятся из-за электромагнитного излучения и воздействия потоков ионов с высокой энергией. При постоянном высокоинтенсивном воздействии происходит ионизация материалов, и устройство начинает трудиться с перебоями. Вследствие этого так необходимо совершенствовать защиту техники в космосе. Ученые Университета ИТМО разработали новоиспеченный материал для создания силовой электроники.

Это полупроводник на основе оксидов галлия и алюминия, который лучше переносит влияние космической радиации по сравнению со своими предшественниками. Образцы кристаллов оксида галлия. В пору разработки защитного материала ученые обращали участливость на полупроводники с максимально широкой запрещенной зоной.

Чем шире у полупроводникового материала запрещенная зона, тем выше его удельное сопротивление и, как правило, тем большие напряжения он может выдерживать. Как выяснилось, тот самый показатель кроме того влияет и на устойчивость к радиации. Эксперты ИТМО стали экспериментировать с оксидом галлия, добро известным полупроводниковым материалом, но в процессе работы выяснилось, что оптимальным материалом является арсенид алюминия-галлия.

Ученые не исключают, что свежеиспеченный материал разрешается будет использовать не только для космических спутников, но и для земных приборов, которые работают в условиях повышенного радиационного фона.

Маршруты кораблей в опасных зонах будут мониторить из космоса

Группа студентов Высшей школы экономики принимает участие в разработке российской спутниковой автоматической идентификационной системы (AIS) мониторинга судоходства.