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

  • 19/03/2015

    Что вырастим, то вырастим: 3D-индустрия

    ​В стакан с песком мы кольцами, одно поверх другого, наливаем клей, он застывает, затем снова и снова льем клей и подсыпаем песку... Потом отряхиваем лишнее и получаем нечто вроде трубы. Заменим песок специально подготовленным порошком из металла, керамики или композита, струйку клея - лучом лазера или потоком электронов, а собственную руку - системами точного, до микрон, позиционирования и интеллектуального управления.
    1068
  • 02/02/2017

    В Томске стартовал образовательный проект «Космические уроки»

    Серия «Космические уроки» - совместный проект, подготовленный при сотрудничестве Роскосмоса, администрации Томской области, телекомпании ВГТРК, РКК «Энергия», Минобрнауки, Федерального агентства научных организаций (ФАНО), Российской академии наук.
    1156
  • 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.
    1738
  • 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.
    938
  • 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.
    1093
  • 06/07/2017

    ТУСУР представил на выставке разработки для газовой отрасли

    Разработки Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники в интересах газовой отрасли были представлены на выставке продукции предприятий Томской области, в осмотре которой приняли участие представители ПАО "Газпром".
    687
  • 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.
    470
  • 22/11/2016

    По итогам конкурса ВИК.Нано: наносито для крови

    Nanonewsnet.ru продолжает публиковать интервью о решении непростых инженерных задач. На вопросы о конкурсе ВИК.Нано и о своем проекте по очистке крови с помощью композитных сит из керамики и цеолитов ответил аспирант Томского государственного университета, один из трех финалистов, получивших главный приз конкурса, Александр Бузимов.
    1646
  • 19/10/2017

    Газотурбинные двигатели будут частично изготовлены с помощью 3D-печати

    ​Объединенная двигателестроительная корпорация планирует 20% деталей для газотурбинных двигателей создавать с помощью 3D-печати. Об этом сообщил министр промышленности и торговли РФ Денис Мантуров.По словам Мантурова, технология 3D-печати с успехом внедряется при изготовлении деталей двигателя ПД-14 для гражданской авиации, а также для конструкций морского применения.
    771
  • 07/08/2017

    Нефтяники и аквалангисты будут использовать водный беспилотник

    ​Ученые Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) создали беспилотник на воде, с помощью которого исследуют озера. Судно длиной около метра сделано на базе аэросаней и оборудовано эхолотом.
    817