Разделы

Наука Маркет

Нанозащита спасла бы "Экспресс"

Перспективные нанотехнологии помогут космическим аппаратам заниматься на орбите “самолечением”. В результате существенно увеличится надежность и живучесть спутников будущего.
Околоземный космос с экстремальными температурами, электромагнитными зарядами и ударными микрочастицами является крайне неблагоприятной средой для космических аппаратов. Будущие спутники должны обладать простейшими способностями «саморемонта» для продления сроков активного существования. Как показывает практика, из-за засорения орбиты космическим мусором стали нередкими случаи нарушения герметичности бортовых подсистем, приводящие к аварийным ситуациям. Например, по предварительному заключению НПО ПМ имени М. Ф. Решетнева, на борту спутника связи «Экспресс-АМ11» 29 марта в результате внешнего воздействия произошла мгновенная разгерметизация жидкостного контура системы терморегулирования, которая привела к досрочному прекращению эксплуатации спутника на геостационарной орбите.

Нанотехнологии позволяют внедрить в космическую практику способность живой ткани к самозаживлению. По данным Space, ученые Бристольского университета (Великобритания) по заказу Европейского космического агентства (ESA) разрабатывают технологии «саморемонтирующихся» спутников, способных устранять небольшие трещины и пробоины от микрометеоритов в конструктивных элементах. Роль свертывающейся крови в данном случае играют жидкие агенты-смолы, а роль сосудов — фибергласовые микротрубки, пронизывающие композитные элементы конструкции. Как показывает практика космических полетов, вовремя устраненное микроповреждение позволит избежать более крупных неприятностей, которые начинаются с мелочей.

По разработанному сценарию, удар микрометеорита по космическому аппарату приводит к повреждению многочисленных фибергласовых сосудов толщиной всего 40 мк, из которых вытекают жидкие агенты — наполнители и отвердители, которые заполняют пробоину и отвердевают при взаимном смешивании, восстанавливая таким образом целостность конструкции. Метод прошел успешные испытания в вакуумной камере в диапазоне температур от -100oС до +100oС. Время полного устранения повреждения составило около 90 минут, но предложенный метод пока не позволяет ликвидировать пробоины больших размеров.

Дискуссия в метавселенной: ИИ, обмен данными и иммерсивные сценарии
ИТ в банках

Американские ученые из Иллинойсского университета проводят аналогичные исследования по проекту «автономного саморемонта» (Autonomic Healing Research project), но вместо микротрубок с жидкими агентами они применяют микрокапсулы с двумя разными агентами (наполнитель и отвердитель), которые вживлены в конструктивные материалы спутников. Размеры микрокапсул с жидкими агентами могут варьироваться от 100 мк до субмикронного уровня. Технология позволяет устранять микротрещины и зазоры, образовавшиеся между слоями композитных конструктивных материалов.

Проблемой разрабатываемых моделей является доставка нужного количества жидких агентов к месту повреждения. Пока процесс «саморемонта» останавливается по мере полного истечения агентов из фиберволокон или капсул, а не после полного устранения повреждения. Исследователи предполагают идти дальше по пути имитации сердечно-сосудистой системы живых организмов и создать транспортную систему с микронасосом для доставки жидких агентов или микрокапсул в нужном количестве к месту повреждения.