​Получать полупроводники в открытом космосе намерены ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН. Планируется, что на МКС аппаратуру доставят уже в 2021 году. Но зачем вообще производство такой техники нужно выносить за пределы Земли?
 
- Речь идет о получении полупроводников особой чистоты, недостижимой на нашей планете. И для этого на орбите имеются почти идеальные условия, - объясняет научный руководитель проекта, доктор физико-математических наук Олег Пчеляков. - Здесь работает огромный естественный вакуумный насос, это и есть естественное охлаждение. Крайне важно, что космическая лаборатория не имеет стен, ведь именно они являются основным источником вредных примесей.
Рекорд низкого давления, достигнутого в лабораторных условиях, составляет 10 в минус 14-й степени мм ртутного столба, а на орбите МКС можно создать вакуум в сто раз ниже! Это было показано на первом этапе работ, когда на станции закрепляли специальный экран, своеобразный "космический зонтик", который летел вместе с МКС на орбите, и за ним образовывалась зона сверхвысокого вакуума. В таких условиях можно синтезировать полупроводники особой чистоты, недостижимой на Земле. Сейчас новосибирские физики сконструировали прототип "фабрики полупроводников", и он проходит первые испытания.
 
- Затем весь комплекс отправим в Москву в РКК "Энергия", и там уже будет проводиться опробование прибора в условиях, приближенных к космическим, - говорит главный конструктор проекта Александр Никифоров.
 
В частности, работу установки будут проверять в бассейне, имитирующем условия невесомости. Для этого сделан гидромакет установки для предполетных испытаний в воде. Это нужно, чтобы космонавт мог в костюме, похожем на скафандр, отработать в бассейне все действия, которые потребуются от него на орбите.
 
- Установка спроектирована так, чтобы синтез полупроводникового материала происходил автоматически. Космонавту нужно будет провести лишь подготовку к работе, присоединить кассету с подложками арсенида галлия, из которого и выращивается полупроводник, а после завершения процессов синтеза снять ее и отправить на Землю в спускаемом модуле, - подчеркивает Олег Пчеляков.
 
Производство особо чистых материалов можно наладить на Луне
 
Специалисты постарались создать максимально компактный прибор, ведь доставка каждого килограмма груза на МКС обходится почти в 20 тысяч долларов. Чистые полупроводники требуются в самых разных сферах экономики, в частности, они могут применяться для производства матриц приборов ночного видения, систем спутниковой навигации, медицинских и промышленных тепловизов. Но настоящий прорыв они обещают в области солнечной энергетике. Дело в том, что предельной чистоты полупроводник позволит повысить максимальный кпд до 60 процентов против нынешних 40 процентов.
 
Но, конечно, на первых порах никто не планирует начинать массовое производство полупроводников на орбите. Сейчас надо отработать технологию, найти оптимальные ее варианты. И применить, когда встанет вопрос об освоении, например, Луны. Это настоящий кладезь самых разных химических элементов, в том числе и для полупроводников.
 
Автор: Алексей Хадаев.

Источники

Из бассейна - на орбиту
Новости России и Мира (novostidny.ru), 20/10/2020
Сибирские ученые создают на МКС "фабрику материалов"
The world news (theworldnews.net), 20/10/2020
Сибирские ученые создают на МКС "фабрику материалов"
Российская газета (rg.ru), 20/10/2020
ИЗ БАССЕЙНА - НА ОРБИТУ
Российская газета, 21/10/2020
Поближе к солнышку
Честное слово (chslovo.com), 28/10/2020

Похожие новости

  • 25/11/2020

    В новосибирском Академгородке готовят "фабрику полупроводников" для МКС

    ​​​Получать полупроводники в открытом космосе намерены ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН. Планируется, что на МКС аппаратуру доставят уже в 2021 году. Но зачем вообще производство полупроводников нужно выносить за пределы Земли? - Речь идет о получении полупроводников особой чистоты, недостижимой на Земле.
    218
  • 07/09/2019

    Сотни разработок готовят новосибирские исследователи на Международный форум «Технопром-2019»

    ​Сотни разработок готовят новосибирские исследователи на Международный форум технологического развития «Технопром-2019». Некоторые идеи ученых опережают время и не имеют аналогов в мире. Космические идеи - в репортаже Ольги Салангиной.
    612
  • 19/11/2020

    Пленки для идеальной памяти: работа по синтезу соединений для элементов компьютерной памяти отмечена премией мэрии Новосибирска

    ​​Продолжаем представлять молодых ученых Академгородка, чья работа в этом году была отмечены премией мэрии Новосибирска. Наш сегодняшний собеседник – научный сотрудник Института физики полупроводников им.
    533
  • 11/07/2016

    Ученые СО РАН приоткрывают тайны разработок

    Как возникают идеи проектов? Кто готовит чертежи и детали, а затем проводит сборку и тестирование? И какие проблемы приходится решать до того, как нажать на кнопку «Пуск». Об этом рассказывают ученые новосибирского Академгородка.
    2235
  • 23/11/2020

    ИФП СО РАН проведет онлайн Школу молодых ученых «Актуальные проблемы полупроводниковых наносистем»

    ​​​14-16 декабря 2020 года Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН проведет онлайн Школу молодых ученых «Актуальные проблемы полупроводниковых наносистем». Приглашенные докладыДля участия в мероприятии необходимо пройти регистрацию.
    306
  • 14/04/2020

    Сибирь удивляет: самоочищающиеся ткани и комплексная термо- и рентгенографическая функциональная диагностика

    ​​​Председателю правительства Российской Федерации был направлен пакет технологий и разработок сибирских ученых, которые можно применить в борьбе с коронавирусной инфекцией и ее последствиями.      Ранее, на совещании президента России Владимира Владимировича Путина с членами правительства РФ, вице-премьер Татьяна Алексеевна Голикова отметила: «Проверяем еще 22 новых лекарственных препарата, которые представлены Сибирским отделением Российской академии наук, и тоже достоверные результаты получим 10 апреля 2020 года».
    771
  • 07/11/2019

    Масштабный проект по созданию квантового компьютера запускает Росатом

    Госкорпорация "Росатом" запустила масштабный проект по созданию отечественного квантового компьютера и библиотеки квантовых алгоритмов. Проектный офис по реализации этой инициативы, чей бюджет составит 24 млрд рублей, возглавил Руслан Юнусов, генеральный директор Российского квантового центра.
    1077
  • 12/05/2016

    Разработка учёных ИФП СО РАН поможет приблизить компьютеры к человеческому мозгу

    Искусственный интеллект, хоть уже и выигрывает у чемпионов в го, ещё далёк от идеала. Например, пока он не способен отличить кота от совы. Современные системы искусственного интеллекта основаны на нейронных сетях, которые, как правило, представляют собой гиперпрограммы.
    1772
  • 27/07/2020

    Новосибирские учёные сделали шаг навстречу квантовым компьютерам

    ​​​Новосибирские физики, как и ведущие учёные  мира,  ищут альтернативу самому распространённому полупроводнику ─ кремнию. Такой поиск необходим, поскольку кремний  как материал  изживает себя, его возможности скоро достигнут предела.
    664
  • 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.
    1340