Лого Сделано у нас
81

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.

  • 0
    closefm closefm
    12.02.1319:55:35
    Приятно следить за возрождением старой советской традиции - делать лучше, при том дешевле.
  • 0
    Zveruga Zveruga
    13.02.1308:57:20
    Вот так выглядит макет лепестка зеркала со стороны ребер жесткости.

     © savepic.ru

    Со стороны отражающей поверхности.

     © savepic.ru

    NASA совместно с EASA и Канадой создают телескоп Джеймса Вэбба, который должен заменить телескоп Хаббла. Открытия в миллиметровом и дальнем ИК диапазоне сулят нам новые невидимые астероиды в нашей солнечной системе и самое главное экзапланеты в других звездных системах. Допустим, мистическую планету Нибиру, если бы она существовала, можно было бы открыть только с помощью миллиметрового телескопа. http://ru.wikip...BA%D0%BE%D0%BF)

     © upload.wikimedia.org

    Лепестки зеркала они создают из Бериллия. По стоимости выходит 1 миллион долларов за 1 м квадратный. Скорость изготовления 1 год на 1 м квадратный.

     © img686.imageshack.us

    Когда стали говорить об отечественном проекте Миллиметрон меня все интересовало, каким образом наши собираются догонять Northrop Grumman в производстве зеркала, которое нужно полировать несколько лет. В этой статье ответ, хоть и не полный. Решение использовать композиты будет экономически выгодным и более быстрым по срокам производства. К слову, США при производстве своих самолетов 5-го поколения в качестве оснастки, которая, в связи с испеканием композита в печке на однои из технологических этапов, должна быть с минимальным коэффициэнтом теплового расширения, использовали дорогостоящий Иридий. Наши применили композитную оснастку, которая дешевле, легче и обладает сопостовимым коэффициэнтом теплового расширения. Т. е. аналог подобного совершенствования технологических процессов уже был использован нами при производстве ПАК-ФА. Статья от ФИАН. http://fian-inf...rii-millimetron Астроситал выглядит вот так.

     © lzos.ru

    Производством зеркал из Астроситала у нас занимается Лыткаринский Завод Оптического Стекла. http://lzos.ru/index.php Этот завод сейчас создает зеркала для британского телескопа VISTA в Чили

     © upload.wikimedia.org

     © upload.wikimedia.org

    и китайского LAMOST

     © upload.wikimedia.org

     © lamost.org

    Отредактировано: Zveruga~13:00 13.02.13
    • 0
      Doc Doc
      13.02.1310:14:40
      Вот этот момент с полировкой за несколько лет... Спасибо за прекрасные фото и дополнения.     + Это, конечно, прорывная технология.
    • 0
      Нет аватара PR
      13.02.1310:56:04
      При всём уважении - бериллий не является аналогом астроситалла. Астроситалл это "кристаллическое стекло", условно говоря. Аналогом ситалла на западе является "зеродур" (Zerodur). Бериллий это химический элемент, зеркала там сделаны не из чистого бериллия. Но новость хорошая. Спасибо.
      • 0
        Zveruga Zveruga
        13.02.1312:00:51
        У Бериллия коэффициент температурного расширения равен 1.16 у астроситала 1.5
        • 0
          Нет аватара PR
          13.02.1312:16:38
          У бериллия 11.5 х10-6 степени http://fiz.do.a...shirenija/0-240 У астроситалла 1.5х10-7 http://lzos.ru/...ent/view/18/29/ Разница не в пользу бериллия.
          • 0
            Zveruga Zveruga
            13.02.1312:52:53
            Дак там степень разная. позже... Прошу прощения, моя неправота, знак минус вводит в заблуждение.   
            Отредактировано: Zveruga~12:58 13.02.13
    • 0
      Doc Doc
      13.02.1314:37:08
      Жаль, они себя не очень рекламируют (лыткаринцы). Компания и технологии ни с чем в мире не сравнимые.
      Отредактировано: Doc~14:37 13.02.13
    • 0
      Нет аватара Ra
      13.02.1322:39:41
      Вау     Присоединяюсь к Doc-у. Спасибо большое    
  • 0
    Нет аватара bumblebee
    13.02.1309:07:50
    "+"    
  • 0
    Doc Doc
    13.02.1310:56:40
    Кстати, еще о прорывных технологиях. "Миллиметрон" будет работать как ИНТЕРФЕРОМЕТР. Во-первых, это совершенно немыслимое разрешение. Тут даже "радиоастрон" отдыхает со своим сантиметровым диапазоном. А во-вторых, чтобы обеспечить работу интерферометра, нужно как минимум синхронизировать часы на спутнике и земле. И здесь тоже не обойдется без прорыва. И часы должны выдавать точность на пару порядков больше, чем сейчас, и канал связи между часами должен иметь совершенно дикую пропускную способность. Такая достигается уже в терагерцовом или инфракрасном диапазоне. И я ни секунды не сомневаюсь, что все это будет сделано. И будет сделано еще больше, потому как в стране, где сделано такое, может быть сделано еще и не такое    
    • 0
      Zveruga Zveruga
      13.02.1313:17:42
      Там еще нужно охладить зеркало до криотемператур, а приемник излучения, о разработке которого я тут писал http://sdelanou...ru/blogs/16711/

       © compblog.ilc.edu.ru

      должен работать при температуре близкой к абсолютному нулю. Создать миллиметрон это очень сложная задача для науки и промышленности.

      Отредактировано: Zveruga~13:46 13.02.13
      • 0
        Doc Doc
        13.02.1314:32:52
        Вот эти "лепестки розы", которые окружают главное зеркало - как раз и есть термоизоляция. Та еще задачка...    
        • 0
          Нет аватара Ra
          13.02.1322:43:30
          А нельзя ли все описанное добавить в саму статью? Без комментариев Zveruga статья многое теряет...
          Отредактировано: Ra~22:44 13.02.13
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,