День рождения Николая Рукавишникова отмечается во вторник, 18 сентября. Это единственный космонавт-уроженец Томска, но косвенно к достижениям в космосе причастны сотни томичей - ученые вузов, академических институтов, сотрудники технологических компаний. О противометеоритных иллюминаторах, 3D-принтере для МКС, космороботе и других разработках - в материале РИА Томск.

Дважды Герой Советского Союза Николай Рукавишников родился в Томске 18 сентября 1932 года. Он совершил три полета в космос (общий налет - 9 суток 21 час 9 минут). Рукавишников стал первым гражданским командиром космического корабля. Кроме того, в апреле 1979 года на корабле "Союз-33" он впервые в истории космонавтики вручную совершил посадку в аварийном режиме.

Высокие задачи

Томская область - исторически родина технологий для космоса, отмечает заместитель губернатора Томской области по научно-образовательному комплексу Людмила Огородова.

"ТУСУР задумывался именно как университет для их развития, а суперкомпьютер ТГУ изначально создавался для анализа данных зондирования поверхности земли. Роскосмос имеет договоры со всеми нашими ведущими университетами, среди заказчиков - РКК "Энергия", АО "Информационные спутниковые системы" имени академика Решетнева, Научно-производственное объединение имени Лавочкина", - рассказала она РИА Томск.

По ее совам, представители госкорпорация "Роскосмос" во время одного из визитов в Томск заявили, что перед страной сейчас стоит задача создания новой ракеты-носителя, под нее нужно много новых технологий. "И в этом они рассчитывают на наши университеты", - подчеркнула замгубернатора.

Среди уникальных разработок томичей - системы питания для косморобота, покрытия для иллюминаторов, делающие их суперпрочными, 3D-принтер для условий невесомости (и будущие космические заводы), платформа виртуальной реальности для тренировок космонавтов, жаропрочная керамика и "навигатор" для приземления космонавтов.

Косморобот

Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) подключились к прорывному проекту Роскосмоса по созданию первого мобильного автономного косморобота для обслуживания внешней поверхности МКС.

Он возьмет на себя 80% рутинных действий, которые сейчас выполняют космонавты, выходя на орбиту, например, устанавливать и снимать оборудование, соединять электрические кабели, "осматривать" через телекамеры внешнюю поверхности модуля.

Томичи взяли на себя систему контроля и управления для аккумуляторных батарей косморобота. В 2019 году разработчики должны поставить заказчику первый опытный образец.
Косморобот

"Аккумуляторная батарея - единственный источник питания на борту косморобота, который отвечает за его жизнеобеспечение. Поэтому функции выравнивания напряжения на батарее, отслеживания всех ее параметров, поддержания рабочей температуры и подзарядка - важные задачи, которые будет решать создаваемая в ТУСУРе система, - цитирует пресс-служба вуза директора НИИ автоматики и электромеханики Виктора Рулевского.

Противометеоритные иллюминаторы

Стекла с оптически прозрачными покрытиями защитят иллюминаторы космических кораблей от космической пыли и микрометеоритов. Совместная разработка ученых Томского политехнического университета (ТПУ) и Института физики прочности и материаловедения СО РАН уже успешно протестирована в РКК "Энергия".

Уникальность многослойных наноструктурных металлокерамических покрытий в том, что они обладают высокой релаксационной способностью (свойство материала гасить энергию). Как следствие - при бомбардировке микрочастиц со скоростью 5-8 километров в час резко уменьшается количество образующихся кратеров.

Это позволяет стеклу долго сохранять свои оптические свойства и прозрачность, что очень важно для пилотируемых кораблей.

Директор Института физики прочности и материаловедени Сергей Псахье рассказал РИА Томск, что Москвой уже принято принципиальное решение: на все пилотируемые транспортные корабли РКК "Энергия" будут устанавливаться иллюминаторы со стеклами, обработанными по технологии томских ученых.

3D-принтер для МКС

Еще один совместный проект ТПУи Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук (ИФП СО РАН), г.Новосибирск" href="http://isp.nsc.ru/">ИИнститута физики прочности и материаловедени
- 3D-принтер, работающий в условиях невесомости. Эксперимент по его использованию на борту МКС запланирован на конец 2019 года.

"При печати на Земле гравитация вносит существенный вклад в "склеивание" слоев при послойном формировании детали. Отсутствие гравитации требует изменений и в технологии, и в конструкции", - пояснил РИА Томск директор Инженерной школы новых производственных технологий ТПУАлексей Яковлев.

Например, принтер должен быть замкнутого цикла, чтобы газы, выделяющиеся при печати, не попадали в атмосферу станции.

В перспективе аддитивные технологии, над которыми работают в Томске, могут стать основой будущих космических заводов на орбитальных станциях, на Луне и других планетах.

Во время "Космического урока" в 2017 году космонавт Андрей Борисенко сказал: "С нетерпением ждем от томичей 3D-принтер на борту. Он будет печатать необходимые нам детали, что позволит выполнять ремонт оборудования прямо в космосе, не дожидаясь помощи с земли, а это чрезвычайно важно".

VR-тренажер для космонавтов

Томская компания UNIGINE участвует в разработке тренажера виртуальной реальности для экипажей МКС: надев VR-шлем, космонавты смогут тренировать навыки для работы в открытом космосе. Проект ведет РКК "Энергия". Томичи предоставили для проекта программную платформу визуализации - программное обеспечение (ПО), которое и позволяет создать виртуальную реальность.

"Требования к качеству и детализации виртуальных моделей в космической отрасли невероятно высокие. Эта точность необходима, чтобы отрабатывать навыки ориентирования в условиях отсутствия гравитации. Все, на что ты можешь положиться в космосе, - это зрение, поэтому космонавтам нужны интенсивные визуальные тренировки", - цитировал ранее директора UNIGINE Дениса Шергина Инновационный портал Томской области.

Такую картинку будет видеть космонавт во время занятий на VR-тренажере. Денис Шергин сообщил РИА Томск, что проект предполагалось завершить в 2019 году.

Жаропрочная керамика

Термостойкий материал нового поколения - многослойную керамику - создали ученые физико-технического факультета Томского госуниверситета (ФТФ ТГУ) и Институт физики прочности и материаловедения. Испытания на базе головной организации Роскосмоса - Центрального научно-исследовательского института машиностроения (ЦНИИ МАШ) - показали: томская керамика гораздо более стойкая к термическим нагрузкам, чем все известные металлы и сплавы.

"В ходе испытаний образцы подвергали воздействию плазмы, разогнанной до гиперзвуковой скорости, с температурой, достигающей 3000°С. При таких экстремальных условиях новый материал без проблем выдержал четыре минуты - это в 25 раз больше времени, предусмотренного требованиями технического задания", - рассказывал ранее пресс-службе вуза завкафедрой ФТФ Сергей Кульков.

Термостойкая керамика позволит увеличить температуру в камере сгорания реактивных двигателей, что открывает новые возможности перед конструкторами. Теперь у них появился инструмент для создания нового поколения двигателей. Кульков рассказал РИА Томск, что в настоящее время обсуждается техническое задание для изготовления макета, близкого к реальному, чтобы провести испытания уже вне лаборатории.

"Навигатор" для космонавтов

Малейшее отклонение при посадке может закончиться тем, что космонавты приземлятся где-нибудь в глухой тайге. В Институте оптики атмосферы имени Зуева СО РАН разрабатывают технологии лидарного зондирования атмосферы, которые помогут движению спускаемых космических аппаратов по правильной траектории.

Для точной посадки нужно знать характер колебаний плотности атмосферы. Традиционно при расчете параметров используется модель так называемой стандартной атмосферы. Но эта модель не учитывает время года и суток, географическое положение.

Томичи предложили определять плотность атмосферы с борта космического корабля с помощью специального лидара (оптической системы, использующей явления отражения света и его рассеяния). Он будет проводить активное дистанционное лазерное зондирование атмосферы на высоте до 80 километров над поверхностью Земли. На основе этих данных будут строиться модели атмосферы над заданными районами посадки.

Похожие новости

  • 02/08/2016

    Российские ученые создали термококон для космических кораблей

    ​Открытый космос - чрезвычайно агрессивная среда. Для того, чтобы перечислить все факторы, воздействию которых подвергается обшивка, ступени и приборы космических кораблей, понадобится серьезная научная работа.
    980
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    1942
  • 26/11/2018

    Зачем в России создали центр квантовых технологий?

    ​Первые квантовые компьютеры могут появиться на Земле в ближайшие годы, но какую роль в их "рождении" сыграет Россия? Сергей Кулик, научный руководитель Центра квантовых технологий МГУ, рассказал, как российские физики будут развивать подобные технологии, и создавать квантовые вычислители в ближайшие годы.
    441
  • 01/07/2016

    Как с помощью парафина и воска получить сверхпрочный протез

    ​Воск и парафин - материалы, которые вряд ли ассоциируются с такой характеристикой как прочность. Но именно с их помощью можно создавать новое поколение суставных и костных протезов, которые способны выдерживать экстремальные нагрузки.
    1132
  • 22/05/2018

    «Экран – оптические системы» инвестирует 2,8 млрд рублей в новое производство в Новосибирске

    ​АО "Экран - оптические системы" совместно с Институтом физики полупроводников СО РАН (ИФП) намерено наладить в Новосибирске производство пластин наногетероструктур на основе арсенида галлия.
    416
  • 14/04/2018

    Сибирские ученые участвуют в международной инициативе «Космический урок»

    ​ Сибирские ученые участвуют в международной инициативе «Космический урок» и расширяют ее границы. Космонавты с орбиты и ученые из телевизионной студии рассказывают о множестве интересных вещей. Наиболее дорогостоящее сооружение всех времен и народов — не Большой адронный коллайдер, не атомный авианосец и не олимпийский комплекс в Сочи.
    445
  • 01/11/2017

    40 лет со дня открытия Института сильноточной электроники СО РАН

    ​Институт сильноточной электроники СО АН СССР был организован постановлением Госкомитета СССР по науке и технике и постановлением Президиума Сибирского отделения АН СССР в 1977 году. В настоящее время институт возглавляет академик Николай Ратахин.
    903
  • 14/02/2017

    Томский ученый Илья Романченко - о физике и разработках

    ​​​Томский физик Илья Романченко получил премию президента в области науки и инноваций для молодых ученых за 2016 год. В интервью РИА Томск он рассказал о том, как его работа может помочь в борьбе против раковых клеток и террористов, почему в физике недостаточно просто выучить формулы, а также на что он собирается потратить 2,5 миллиона рублей.
    2649
  • 22/12/2017

    Новосибирские физики сконструируют для лунной базы солнечные батареи

    ​Освоение других планет - давняя мечта человечества. Но ее невозможно реализовать, не решив энергетическую проблему. Новосибирские физики предложили способ усовершенствовать солнечные батареи для работы в космосе.
    555
  • 21/06/2018

    Как проекты РФФИ трансформируют реальность

    Словосочетание «фундаментальная наука» вызывает мысли о чем-то очень туманном и абстрактном? Томские ученые уже давно опровергли эти стереотипы в сотрудничестве с Российским фондом фундаментальных исследований.
    634