CC BY
2
УДК 520.32
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ КОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ
Д. А. Балтасева, Д. В. Кураченко* Научный руководитель - А. О. Пономарева
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
*Е-шай: gg.yt2004@gmail.com
В статье рассматривается инновации измерительной техники и цели развития измерительных технологий в космической отрасли.
Ключевые слова: измерительные инновации, усовершенствование измерительных технологий.
MEASURING INNOVATION FOR THE SPACE INDUSTRY
D. A. Baltaseva, D. V. Kurachenko* Scientific supervisor - A. O. Ponomareva
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation *Е-mail: gg.yt2004@gmail.com
The article discusses the innovations of measuring technology and the goals of the development of measuring technologies in the space industry.
Keywords: measuring innovations, improvement of measuring technologies.
В 1957 году человечество открыло для себя совершенно новый раздел науки -космонавтику. Тогда, 4 октября на орбиту Земли был запущен первый искусственный спутник Земли. Он получил название ПС-1 - Простейший Спутник. За 64 года космическая промышленность заметно эволюционировала, что сейчас позволяет нам реализовывать сложнейшие космические экспедиции и постигать новые просторы космоса [1].
С выходом человека в космос появилась потребность в высокоточных измерениях. Измерения нужны как для проведения научных экспериментов, так и для контроля хода экспедиций с целью обеспечения безопасного нахождения на орбите. Для этого используются следующие измерительные приборы:
- приборы для измерения показателей давления в разных системах космического аппарата;
- приборы для измерения скоростей;
- приборы для измерения координат космического аппарата в пространстве (и автоматической стабилизации)
- приборы для проведения научных экспериментов (спектрометры, поляриметры, магнитометры и т. д.)
Технологии неизбежно развиваются, и для космической отрасли это утверждение актуально как ни для одной другой. Каждый день инженеры сталкиваются с вопросом необходимости изучения новых просторов и расширения научного потенциала.
Секция «Молодежь, наука, творчество (школьная секция, направление СПО)»
Инновации - внедрение новых технологий или совершенствование уже имеющихся. Путь совершенствования любых технических устройств один - увеличение производительности при сохранении или уменьшении физических размеров. Для космической отрасли, уменьшение габаритов, и как следствие, уменьшение массы является главным критерием, потому что, во-первых, крайне невыгодно запускать хоть и сверхпроизводительные, но тяжелые по своей массе системы, а во-вторых, их трудно обслуживать и эксплуатировать.
Появившиеся в 1957 году возможности открыли перед астрономами новые горизонты в изучении Вселенной. Теперь можно было выводить различные приборы за пределы воздушной оболочки Земли. Стали проводиться исследования космоса с помощью рентгеновских технологий, что породило новый раздел астрономии - рентгеновская астрономия. Основная цель этой науки - диагностика горячей плазмы. Измерение её параметров в рентгеновском диапазоне позволило изучить природу взрывных процессов в различных объектах, а также её свойства в тех физических состояниях, которых невозможно было достичь в Земных условиях. Так же существовали рентгеновские телескопы, которые тоже устанавливались на космические обсерватории и изучали нейтронные звезды, черные дыры, белые карлики, межзвездное пространство и т. д.
Позже были созданы высокотехнологичные беспилотные космические станции, которые побывали на поверхностях Луны, Венеры, Марса и пролетали вблизи Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, передавали оттуда фотографии и другую информацию, которая помогла составить полную картину о происходящих на этих объектах процессах. К примеру, они проводили измерения параметров магнитного поля, радиации, температуры, определяли химический состав атмосферы другой планеты, грунта и космического пространства вблизи этой планеты.
Обитаемые человеком космические станции позволяют расширить возможности и масштабы в решении земных задач. Это могут быть геофизические и метеорологические наблюдения, морская и воздушная навигация и т.д. Одна научная космическая лаборатория способна заменить десятки наземных обсерваторий или множество метеостанций. В некоторых случаях, проведение измерений с помощью орбитальных космических станций является экономически выгоднее, чем проведение тех же измерений на Земле.
На Земле изучение взаимодействия солнечного излучения с различными веществами ограничено размерами вакуумной трубки, в которой находится вещество, а в космосе изучение этой проблемы не ограничено. С помощью таких исследований можно изучить прочностные свойства материалов и развитие коррозии в вакууме. Также материаловедам доступны исследования, связанные с ускорением роста кристаллов металла и изменения их структуры; открытие новых, устойчивых к космическому излучению материалов, которые можно будет применять при постройке новых космических кораблей и другие исследования, которые в будущем могут принести пользу [2].
При конструировании всех этих космических аппаратов важна высокая точность измерений и точность при непосредственном изготовлении, чтобы обеспечить высокую надежность. Это снижает риски выхода систем из строя, что может повлечь за собой большие материальные, и человеческие потери. Все конструкторские бюро стремятся к усовершенствованию технологий производства путем разработки уникальных технических средств [3].
Человечество уже сильно продвинулось в измерительных технологиях. Повысилась эффективность и точность проводимых исследований, снижается их денежная стоимость. Такие технологии помогают нам решать сложнейшие научные задачи, что в свою очередь дает нам толчок в технологическом совершенствовании, чтобы в дальнейшем решать более сложные научные задачи.
Библиографические ссылки
1. Агекян Т. А. Звезды галактики, мегагалактики. Москва: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1981. 415 с.
2. Бубонов И. Н. Обитаемые космические станции. Москва: Воениздат, 1964. 192 с. http://www.astronaut.ru/bookcase/books/kamanin5/text/04.htm7reload coolmenus
3. Российские Космические Системы [Электронный ресурс]. URL: https://russianspacesystems.ru/2016/03/31/innovacionnye-razrabotki/ (дата обращения: 20.10.2021).
© Балтасева Д. А., Кураченко Д. В., 2022
