Новая российская технология для космических телескопов

Новая базовая технология для изготовления деталей зеркала-рефлектора новой космической обсерватории «Миллиметрон» разработана в Физическом институте РАН.

Технология повышает точность и уменьшает стоимость изготовления этой важнейшей детали прибора, поэтому может быть успешно использована при создании новых орбитальных обсерваторий, рассказали ИТАР-ТАССв Физическом институте РАН (ФИАН), который является головной организацией в проекте создания новой космической обсерватории «Миллиметрон».

«Качество космических спутниковых систем напрямую зависит от точности исполнения отражающей поверхности рефлекторов и от деформаций их рабочих поверхностей, - рассказал старший научный сотрудник отдела космических конструкций Астрокосмического центра ФИАН Виктор Пышнов. - Для миллиметрового диапазона допускаемые отклонения составляют всего несколько микрон на диаметре зеркала в несколько метров. Это определяет выбор материалов, конструкции и технологии изготовления рефлекторов».

В связи с этим в качестве возможных материалов для создания столь точных деталей могут рассматриваться только те, которые имеют малый коэффициент теплового расширения.

Таких немного: в России в этих целях используется материал под названием астроситалл, но он хрупкий, а технология его обработки очень трудоемкая и дорогая - изготовление одного квадратного метра стоит около миллиона долларов и занимает около года.

Существует другой материал – углепластик, превосходящий астроситалл по жесткости, массе, ударной прочности. Но углепластик коробится от внутренних напряжений, подвержен влажностным деформациям, а также растрескиванию полимерной матрицы.

«Мы видим решение поставленной задачи в том, чтобы использовать сильные стороны астроситалла и углепластика и нивелировать их недостатки, - рассказал Виктор Пышнов. - Это достигается тем, что углепластиковые конструкции будут формоваться на прецизионных матрицах из астроситалла».

Такое соединение двух материалов позволяет добиться впечатляющих результатов, и в результате, констатировал Пышнов, удастся «обеспечить наилучшее соотношение цена-качество и успех на рынке суперточных космических антенн миллиметрового диапазона».

Длительность изготовления одной панели при этом составит не более месяца, а стоимость квадратного метра – не более 200 тыс. долларов. При этом конструкция превосходит ситалловую по жесткости в два раза, а по массе легче в 1,7 раза.

В настоящее время для отработки новой технологии создано экспериментальное производство и изготовлены экспериментальные образцы и технологические макеты прецизионных панелей. Уже получены необходимые данные для рабочего проектирования и организации штатного производства панелей для рефлектора «Миллиметрон».

Как сообщала газета ВЗГЛЯД, в январе Роскосмос опубликовал госпрограмму развития космической деятельности. В ней, в частности, говорилось, что в долгосрочной перспективе Россия должна стать одним из мировых лидеров в исследованиях Вселенной. Для этого планируется создать три космические обсерватории – «Спектр-УФ», «Спектр-М» («Миллиметрон») и «Гамма-400» – для проведения исследований астрофизических объектов в различных диапазонах электромагнитного спектра и гамма-излучения в диапазоне высоких энергий.

Справка.

Обсерватория «Миллиметрон» (проект «Спектр-М») предназначена для проведения исследований астрономических объектов во вселенной в дальнем инфракрасном, субмиллиметровом и миллиметровом диапазонах спектра электромагнитного излучения со сверхвысокой чувствительностью в режиме одиночного телескопа и рекордно высоким угловым разрешением в режиме наземно-космического интерферометра.

Заказчиком выступает Федеральное космическое агентство, основанием для проведения работ по проекту «Спектр-М» является Федеральная космическая программа до 2015 года

Головной научной организацией по разработке комплекса научной аппаратуры, включая телескоп проекта «Спектр-М», является Астрокосмический центр Физического института им. П.Н. Лебедева. Разработка проводится в кооперации с рядом российских и зарубежных организаций.

Головным предприятием по созданию космического комплекса по конкурсу, проведенному в 2012 г., является ФГУП НПО им. С.А. Лавочкина.