Космические корабли, станции, спутники

Белгородские исследователи предложили инновационное решение — использование полимерных композитов с термостойкими матрицами, внешне представляющих собой спрессованные порошки размером частиц от 6 до 20 микрометров. Наполнителем послужили металлизированные порошки, равномерно распределённые внутри полимера, что позволило создать высокопрочные материалы, подходящие для изготовления элементов космической техники.

Наталья Черкашина подчёркивает важность достижения необходимых свойств материала одновременно: устойчивость к экстремальным температурам и сохранение прочности в условиях космического вакуума. Уникальность метода заключается не только в применении защитных добавок, но и равномерном расположении всех составляющих, обеспечивающем целостность структуры и предотвращение разрушения.

Несмотря на кажущуюся простоту состава, создание подобных материалов представляет собой сложный технологический процесс. Если компоненты смешать неправильно, частицы могут склеиваться или образовывать пустоты, приводящие к разрушению продукта.

Учёные добились необходимого результата благодаря тщательной обработке исходных веществ. Компоненты измельчались и смешивались в вибрационных мельницах при низких температурах, обеспечивая получение плотной оболочки, способной удерживать все составляющие. Материал формировался путём твёрдофазного компактирования при повышенных давлениях и температурах, после чего подвергался отжигу при 350°C. Лабораторные испытания подтвердили превосходство разработанного композита над металлическими аналогами, такими как алюминий, по физико-механическим свойствам.

Для проверки эффективности защиты от радиации учёные провели испытания на Международной космической станции вместе с Роскосмосом и Центром подготовки космонавтов имени Гагарина. Два образца из композита были доставлены на борт в 2022 году. Результаты показали значительное снижение уровня радиации даже при минимальной толщине материала в 1 см. Несмотря на некоторые ограничения, связанные с проникновением нейтронов, композиция показала высокую эффективность против большинства типов излучений. Сейчас разработка проходит доработку перед внедрением в производство. Применение нового материала позволит заменить дорогую специализированную электронику стандартной микросхемой, существенно снизив стоимость оборудования.