"Ржавчина" защитит космические аппараты от радиации

"Ржавчина" защитит космические аппараты от радиации

Инженеры нашли нетривиальный способ спасти космическую электронику от облучения. Новое покрытие из полимеров и оксидов металлов защищает от радиации лучше традиционных экранов.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Radiation Physics and Chemistry Майклом деВанзо (Michael DeVanzo) из компании Lockheed Martin Space и Робертом Хейзом (Robert Hayes) из Университета Северной Каролины.

Пространство за пределами атмосферы Земли пронизано заряженными частицами и квантами рентгеновского и гамма-излучения. Они представляют собой серьёзную проблему для электроники. Так, согласно официальной версии, именно они погубили российский зонд «Фобос-Грунт».

При этом космические инженеры не могут упаковать электронные схемы в толстые свинцовые оболочки, ведь у космического аппарата на счету каждый грамм. До сих пор наилучшим компромиссом между весом и эффективностью считалась алюминиевая защита. Однако специалисты постоянно ищут новые решения: более лёгкие, более эффективные и так далее.

Новое покрытие состоит из акрила с добавлением оксидов различных металлов. Последние — практически ржавчина, только речь идёт не о железе, а о других веществах.

Как показало компьютерное моделирование, при энергиях частиц до 10 килоэлектронвольт такой щит уменьшает облучение гамма-излучением в 300 раз, а нейтронами — на 225%. В космическом пространстве объекты не подвергаются бомбардировке нейтронами, но этот вид облучения часто используется для испытаний радиационной защиты.

«Наш подход может использоваться для поддержания того же уровня радиационной защиты при снижении веса на 30% или более, или же можно сохранить тот же вес и улучшить защиту на 30% или более по сравнению с наиболее широко используемыми методами экранирования», — говорит Хейз.

Авторы опробовали три соединения: оксид гадолиния Gd2O3, оксид вольфрама WO3 и оксид эрбия Er2O3. Наиболее перспективным, с учётом веса и стоимости, было признано первое вещество.

Как отмечают исследователи, чистые металлы вместо оксидов обеспечили бы ещё лучшую защиту. Но у учёных есть веские причины поставить на «ржавчину».

«Порошок оксидов металлов обеспечивает менее эффективную защиту, чем металлический порошок, но оксиды менее токсичны и не создают электромагнитных помех, которые могут помешать работе устройства», — поясняет Хейз.

Кроме того, чистые металлы значительно дороже.

Сейчас исследователи ищут партнёров, чтобы довести разработку до коммерческой версии.

К слову, ранее «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) писали о том, что космическая радиация может повышать умственные способности.

Отметим также, что компания Lockheed Martin Space широко известна своими космическими разработками. Так, мы писали об их проекте лунного модуля.

Текст: Вести.Наука

Источник: Вести

10:00
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...