ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ КОНТАМИНАЦИИ НА МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТАХ

Автор: Д. В. Фомин, И. О. Шолыгин, Е. И. Зубко

Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie

Статья в выпуске: 2, 2024 года.

Бесплатный доступ

В работе рассматривается отрицательное воздействие собственной атмосферы космического аппарата (КА) на его внешние приборы и проявление менее изученного явления — контаминации, оказывающего вредное воздействие на внутренние узлы и приборы КА. Образованные слои контаминантов толщиной всего в несколько нанометров способны значительно ухудшить пропускные характеристики оптических приборов. Для изучения явления контаминации очень важным представляется определение толщины пленок сублимированных веществ с течением времени. Авторами предлагается прибор для изучения явления внутренней контаминации. Работа предложенного устройства основана на измерении резонансных частот колебаний кристаллического резонатора, выступающего в роли датчика, реагирующего на изменение массы нарастающей пленки контаминантов. Предложенное устройство является перспективным для КА, поскольку используемые в его основе кварцевые резонаторы устойчивы к вибрации, а сам модуль имеет малые габариты и вес, что позволяет размещать его на космических аппаратах стандарта CubeSat.

Еще

Внутренняя контаминация, пленки контаминантов, космический аппарат, собственная внешняя атмосфера, осаждение летучих соединений

Короткий адрес: https://sciup.org/142240254

IDR: 142240254

Список литературы ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ КОНТАМИНАЦИИ НА МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТАХ

1. Акишин А.И. Воздействие собственной внешней атмосферы космических аппаратов на их материалы и оборудование // Перспективные материалы. 2007. № 2. C. 14–22. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12968252
2. Надзирадзе А.Б., Шапошников В.В., Смирнов В.А. и др. Выбор критерия и учет состава загрязнения при оценках совместного загрязняющего действия СВА и стационарных плазменных двигателей // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. М.Ф. Решетнева. 2007. № 4. С. 91–94. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=10206363
3. Надзирадзе А.Б., Кочура С.Г., Максимов И.А. и др. Исследование влияния плазменных струй электроракетных двигателей на функциональные характеристики космических аппаратов // Сибирский журнал науки и технологий. 2020. Т. 21, № 4. C. 524–534. DOI: 10.31772/2587-6066-2020-21-4-524-534
4. Надзирадзе А.Б., Смирнов В.А., Максимов И.А. и др. Экспериментальное исследование загрязняющего воздействия внешней атмосферы на этапе орбитальной эксплуатации космического аппарата // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. акад. М. Ф. Решетнева. 2006. № 1. С. 91–95. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=9169660
5. Акишин А.И., Новиков Л.С., Черник В.Н. Воздействие на материалы и элементы оборудования космических аппаратов вакуума, частиц ионосферной плазмы и солнечного ультрафиолетового излучения // Новые наукоемкие технологии в технике: Энциклопедия. 2000. Т. 17. C. 100–138.
6. Акишин А.И., Дунаев Н.М., Константинова В.В., Расторгуев В.А. и др. Атмосфера, создаваемая космическим аппаратом, и ее влияние на работоспособность бортовой аппаратуры // Модель космического пространства / Под ред. акад. С.Н. Вернова. 1983. T. 2. С. 244–309.
7. Данилкин В.А. Собственная внешняя атмосфера космических аппаратов и ее влияние на параметры радиосигналов бортовых радиотехнических систем // Теплофизика и аэромеханика. 2008. Т. 15, № 1. C. 75–78. URL: https://www.sibran.ru/upload/iblock/dd0/dd08caebd34044b9921ac63cc508f000.pdf
8. Акишин А.И. Работоспособность космического оборудования при воздействии собственной внешней атмосферы аппарата. Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцина., 2007. 5 c. URL: https://studylib.ru/doc/2107444/akishin-a.i.-rabotosposobnost._-kosmicheskogo-oborudovaniya-pri
9. Чиров А.А. Влияние тонких пленок конденсата металлического рабочего тела ЭРД на интегральные оптические коэффициенты терморегулирующих покрытий космических аппаратов // Космические исследования. 2014. Т. 52, № 3. С. 248–256.
10. Калашников Е.В., Калашникова С.Н. Способы оценки толщины осадков на поверхности охлаждаемых оптических элементов в вакуумных условиях с источниками загрязнения // Журнал технической физики. 2012. Т. 82, вып. 11. С. 111–115. URL: https://journals.ioffe.ru/articles/10754
11. Хасаншин Р.Х., Надирадзе А.Б. Изменение оптических свойств функциональных поверхностей космических аппаратов при совместном воздействии электронов и ультрафиолета // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2013. № 3. С. 73–78. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=puxvzf
12. Акишин А.И., Дунаев Н.М., Константинова В.В. Собственная атмосфера космических аппаратов и ее влияние на бортовые приборы и технологию в космосе // Космическое материаловедение и технология. М.: Наука, 1977. С. 65–77.
13. Хасаншин Р.Х., Новиков Л.С. Влияние электронного облучения стекла К-208 на процесс загрязнения его поверхности высокомолекулярными соединениями // Перспективные материалы. 2014. № 8. С. 13–21. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21844823
14. Калашников Е.В., Калашникова С.Н., Томеев К.А. Исследование свойств поверхности при ее загрязнении продуктами газовыделения полимерных композиционных материалов в вакуумных условиях // Журнал технической физики. 2014. Т. 84, вып. 2. С. 83–91. URL: https://journals.ioffe.ru/articles/27151
15. Чиров А.А., Белякова Н.Г. Изменение прозрачности тонких пленок цезия на поверхности стекла оптических приборов космического аппарата // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2013. № 12. С. 98–103. DOI: 10.7868/S0207352813120056
16. Гаврюшин А.В., Надирадзе А.Б., Егоров В.К. Влияние ионной бомбардировки на прозрачность защитных стекол солнечных батарей // Перспективные материалы. 2003. № 3. С. 18–23. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21260425
17. Гришин В.К., Нусинов А.А., Семкин Н.Д. Инженерная модель космической среды для диапазона орбит 300–1000 км и солнечной активности F10,7 = 70–370 // Ракетно-космическая техника. Труды. Серия XII. Вып. 1. Расчет, проектирование, конструирование и испытания космических систем. РКК "Энергия", 2001. 146 c.
18. Собственная внешняя атмосфера высокотемпературных космических аппаратов / Научн. руков. В.К. Гришин. НТО П27126: РКК "Энергия", 1989. 110 c.
19. Коныгин С.Б., Семкин Н.Д. Расчет уровня загрязнения космического аппарата // Актуальные проблемы радиоэлектроники / Под общ. ред. Ю.Ф. Широкова. Самара: Самар. гос. аэрокосм. ун-т, 1999, вып. 2. С. 65–69.
20. Кузин С.В., Богачев С.А., Кириченко А.С. Особенности разработки и использования аппаратуры для проведения космических экспериментов в ВУФ-диапазоне спектра // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2023. № 12. С. 31–38. URL: https://elibrary.ru/item.asp?edn=ajqpmd
21. Карусенко П.М., Несов С.Н., Полещенко К.Н. и др. Способ определения толщины тонких пленок. Пат. RU 2727762 C1 Российская федерация, Заявл. 05.03.2020. Опубл. 23.07.2020 Бюл. № 21. URL: https://patents.google.com/patent/RU2727762C1/ru
22. Киселов И.В., Сысоев В.В., Киселов Е.И. и др. Способ измерения толщины тонкой пленки и картирования топографии ее поверхности с помощью интерферометра болого света. Пат. RU 2641639 C2 Российская федерация, G01B 9/02. Заявл. 16.05.2016. Опубл. 18.01.2018 Бюл. № 2. URL: https://patenton.ru/patent/RU2641639C2
23. Кастро А.Р.А., Конов А.А. Способ оценки толщины тонких полимерных пленок. Пат. RU 72820 C1 Российская федерация, G01N 25/02. Заявл. 26.10.2017. Опубл. 19.11.2018 Бюл. № 32. URL: https://patents.google.com/patent/RU2672820C1/ru
24. Фомин Д.В., Струков Д.О., Герман А.С. Универсальная платформа полезной нагрузки для малых спутников стандарта CubeSat // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2018. Т. 61, № 5. С. 446–449. DOI: 10.17586/0021-3454-2018-61-5-446-449
25. Голых А.Е., Фомин Д.В. Поворотный комплекс для проведения вибродинамических испытаний наноспутников // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2023. Т. 66, № 6. С. 472–482. URL: https://pribor.ifmo.ru/ru/article/22116/povorotnyy_kompleksdlya_provedeniya_vibrodinamicheskih_ispytaniy_nanosputnikov.htm
26. Фомин Д.В., Струков Д.О., Герман А.С. Универсальный блок полезной нагрузки для наноспутников формата CubeSat. Пат. RU 2764047 C1 Российская федерация, Заявл. 10.12.2020. Опубл. 13.01.2022. URL: https://patents.google.com/patent/RU2764047C1/ru
27. Технология тонких пленок (справочник) / Пер. с англ. под ред. Л. Майселла, Р. Глэнга. М.: Сов. радио, Т. 2, 1977. 768 с.
28. Дубов В.Л., Фомин Д.В. BaSi2 — перспективный материал для фотоэлектрических преобразователей // Успехи прикладной физики. 2016. Т. 4, № 6. С. 599–605.
29. Galkin N.G., Galkin K.N., Fomin D.V. et al. Comparison of crystal and phonon structures for polycrystalline BaSi2 films grown by SPE method on Si(111) substrate // Defect and Diffusion Forum DDF. 2018. Vol. 386. P. 48–54. URL: https://www.scientific.net/DDF.386.48
30. Galkin N.G., Goroshko D.L., Galkin K.N. et al. SPE grown BaSi2 on Si(111) substrates: Optical and photoelectric properties of films and diode heterostructures on their base // Japanese Journal of Applied Physics. 2020. Vol. 59, nu. SF. Id. SFFA11. DOI: 10.35848/1347-4065/ab6b76

Еще

Статья научная