Где какой спектр?
Мощные потоки тяжёлых заряженных частиц проникают сквозь корпус спутника и приводят к сбоям в работе его оборудования. Даже радиационное поле нашей родной планеты оказывает своё негативное воздействие, когда космические аппараты находятся вне земной атмосферы.
Конечно, им нужна надёжная броня. А если мы замахиваемся на дальние перелёты (а мы на них замахиваемся) - тем более. То есть создать потребуется не только двигатель, способный доставить корабль до Марса и далее, и не только новые приборы, которые понадобятся на таком корабле, но и «космическую броню». А для этого нужно понять, какие виды излучения на какие приборы и как воздействуют.
«Космос неоднороден: около Земли - одни спектры излучения, полетим на Марс - будут другие. Необходимо тестировать любую микроэлектронику, которая отправится в космос. Путь до Марса неблизок, и стойкость корабля должна быть на уровне», - убеждён научный сотрудник Института ядерной и радиационной физики Российского федерального ядерного центра - Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) в Сарове Кирилл Музюкин.
«Приборы для таких путешествий надо разрабатывать с учётом определения их реальной стойкости и надёжности в течение очень длительного времени воздействия космического излучения», - добавляет почётный научный руководитель саровского ядерного центра академик РАН Радий Илькаев.
Чтобы понять, какой должна быть «космическая броня», в Сарове создаётся Межотраслевой распределённый комплексный центр испытаний (МРКЦИ). В госкорпорации «Росатом», куда входит РФЯЦ-ВНИИЭФ, поясняют, что это будет центр коллективного пользования, в котором смогут проводить испытания разработчики из разных научных институтов и проектных организаций страны.
Ускоритель размером с футбольное поле
Пока что все испытания приборов наших космических аппаратов проводятся за рубежом. Но уже идёт формирование экспериментальной и методической базы нового центра. Почему в Сарове? Потому что там много лет проверяли и отрабатывали радиационную стойкость изделий по заказам «Росатома» и «Роскосмоса», Минобороны и Минпромторга. Правда, в этой работе изучали воздействие гамма-квантов, нейтронов, рентгеновского излучения. Но имеющийся здесь парк установок позволяет моделировать и излучения, подобные космическим.
Есть к тому же необходимые для будущих исследований программные продукты - к примеру, программа расчёта прочности конструкций по массотеплопереносу, которая в несколько раз сокращает сроки разработки приборов и количество их натурных испытаний.
Дооборудовать МРКЦИ нужно протонным ускорителем частиц. Размером он будет больше футбольного поля, и разгонять на нём можно не менее 25 ионов тяжёлых элементов, в первую очередь висмута (Bi). Эти ионы, как объясняют в госкорпорации, должны в полной мере моделировать все возможные события, происходящие при облучении аппаратуры в космосе.
В новом центре появятся и приборы для исследования влияния дозовых эффектов и электроразрядов. Атомщики нацелены создать технологию, с помощью которой в одном месте и в полном объёме можно проводить испытания влияния всех видов космического излучения на электронно-компонентную базу, приборы и системы космических аппаратов.
Директор Института ядерной и радиационной физики РФЯЦ-ВНИИЭФ Николай Завьялов цель создания центра формулирует так: «Российские учёные и инженеры-конструкторы получат инструментарий, с помощью которого будут создавать радиоэлектронные системы для космических аппаратов с необходимыми сроками эксплуатации».