Инновационные виброизоляторы из материала МР (металлорезина), созданные разработчиками Самарского национального исследовательского университета, готова защитить ключевую аппаратуру миссии «ЭкзоМарс-2020», изготовленную специалистами ИКИ РАН, информирует пресс-служба вуза.
Аппаратура для Марса и роль Фурье-спектрометра
Научный комплекс, предназначенный для изучения Красной планеты в рамках «ЭкзоМарс-2020», находится на этапе проверок. Его важнейшим компонентом является оптический прибор фурье-спектрометр ФАСТ, который разместят на посадочной платформе. Он создан для детального анализа марсианской атмосферы: измерения ее состава (включая метан), контроля температур и аэрозолей, а также изучения минеральных особенностей поверхности.
Метан, жизнь и вызовы измерений
Данные о метане в атмосфере Марса могут стать ключом к разгадке возможности существования там жизни, так как на Земле этот газ производят микроорганизмы. Факт периодических колебаний его концентрации доказан, но их природа неизвестна. Фурье-спектрометр ФАСТ, адаптированный для анализа газовых проб в космосе, призван решить эту задачу. Однако его сложный механизм критически зависит от стабильности и нуждается в особой защите от вибраций. Именно поэтому ИКИ РАН инициировал сотрудничество с Самарским национальным исследовательским университетом.
Уникальные возможности металлорезины (МР)
Высокую динамическую устойчивость ФАСТ гарантируют именно виброизоляционные элементы, изготовленные из уникального материала МР. Эта демпфирующая композитная структура, созданная и выпускаемая в лабораториях Самарского университета, сочетает эластичность резины с невероятной резистентностью к агрессии радиации, экстремальным температурам (как высоким, так и предельно низким) и ударным вибрациям, присущим космическим миссиям.
Секрет технологии для космических полетов
Особая технология, включающая плетение и прессование спиралей из металлических нитей разного сечения, лежит в основе МР. Такое строение позволяет виброизоляторам успешно гасить разрушительное воздействие сильнейших нагрузок, возникающих при запуске ракеты и выходе космического аппарата на орбиту.
Преимущества в космической среде
Сравнение с традиционной резиной было не в ее пользу. В условиях открытого космоса, где температура может опускаться почти до абсолютного нуля, резина утрачивает гибкость, становясь хрупкой. Ей также свойственна разрушительная чувствительность к озону и солнечной радиации. В отличие от нее, цельнометаллическая структура МР сохраняет функциональность при температурах до -270 °C и характеризуется долгим ресурсом. Примечательно, что демпфирующие свойства материала дополнительно возрастают при повреждении эксплуатационных элементов системы.
Продолжение успешного взаимодействия
Данный проект стал вторым успешным этапом кооперации Самарского университета с ИКИ РАН в изучении Марса. В рамках миссии «ЭкзоМарс-2016» университетские специалисты также разработали виброзащиту для фурье-спектрометра ТИРВИМ. Тогда металлорезина доказала свою безупречную пригодность для цельнометаллической конструкции приборов. Пятнадцатилетний опыт совместной работы включает создание восьми надежных систем виброзащиты для космических инструментов. Текущая сборка ФАСТ проходит испытания; возможно, система потребует небольших корректировок. Однако предыдущие решения для ТИРВИМ, изготовленные из МР, полностью соответствовали техническому заданию Института космических исследований и были смонтированы на борт без доработок.
