Миниатюрный измеритель параметров электризации, разработанный в холдинге «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «РОСКОСМОС»), позволит защитить от повреждений и помех электронику космических аппаратов и увеличит сроки их активного существования. Габариты нового датчика в четыре раза меньше, чем у существующих аналогов, что позволяет применять его даже на микроспутниках. Характеристики устройства полностью подтверждены в ходе испытаний, и оно готово к серийному производству.
Космический аппарат во время полёта в космосе подвергается воздействию потоков плазмы, электромагнитных излучений и других волн. Это приводит к электризации его поверхности, причём разные её участки в зависимости от свойств материалов и их ориентации по отношению к Солнцу могут заряжаться по-разному, а значения электрических потенциалов могут достигать десятков киловольт.
Электрические напряжения между отдельными участками поверхности космического аппарата создают риск разряда, который может привести к сбою в передаче полезной информации и выходу из строя отдельных электронных компонентов. Для корректировки работы бортовых систем и включения систем защиты используется мониторинг электростатического напряжения. Для этого на космические аппараты и ракеты-носители устанавливаются специальные датчики, обеспечивающие контроль электростатических полей и разрядов.
Для эффективного контроля электризации требуется установить на космический аппарат несколько датчиков, что ранее не всегда было возможно из-за их размера и веса. Разработанное холдингом РКС миниатюрное устройство нового поколения позволяет решить эту проблему.
Главный конструктор по направлению электрофизических измерений АО «НПО Измерительной техники» (НПО ИТ, входит в состав РКС) Николай Пушкин: «Нам удалось создать полнофункциональный электростатический датчик, который не требователен к энергопотреблению, надёжен и в четыре раза меньше существующих сегодня аналогов. Новый датчик – трёхканальный, он состоит из чувствительного элемента для измерения постоянного электрического поля и антенны для измерения переменного электрического поля и токов облучения».
Вес нового датчика составляет около 40 г против 300 для аналогичного устройства предыдущего поколения. Таким образом, вместо одного датчика электризации на борт космического аппарата можно будет установить семь, что существенно повысит точность расчётов при создании систем активной и пассивной защиты от космического электричества.
Руководитель группы инженеров-исследователей РКС Роман Дорофеев: «В основе нового датчика лежит разработанное и произведённое в РКС принципиально новое устройство – миниатюрный вибрационный модулятор. Это сложное в изготовлении изделие, состоящее из микроминиатюрных деталей. Сегодня РКС – одно из немногих предприятий в России, обладающее технологиями производства компонентов микроэлектромеханических систем».
В ходе испытаний датчика на специальном стенде была подтверждена способность изделия определять напряжённость электрического поля в диапазоне 0…100 кВ/м.
Миниатюризация датчиковой аппаратуры является частью работ по созданию служебной бортовой аппаратуры для нового поколения малых космических аппаратов (микро- и наноспутников). Кроме того, новые датчики будут применяться для контроля внутриприборной электризации на перспективных российских космических аппаратах, работающих на геостационарных, высокоэллиптических и полярных орбитах. Сравнительно малая мощность потребления в совокупности с миниатюрными массогабаритными параметрами, высокой надёжностью и радиационной стойкостью позволит обеспечить устройствами контроля электризации космические аппараты всех классов.
www.russianspacesystems.ru
Комментарии