Испытания ракет и бур для лунохода: как томичи помогают изучать космос

ТОМСК, 12 апр - РИА Томск. День космонавтики, который отмечается в России 12 апреля, - профессиональный праздник не только для астронавтов, но и для многих томских ученых. Корреспондент РИА Томск собрала список томских разработок, которые помогли в освоении космоса.

Движение вперед

"Не бывает так, что все зачеркнули – и давайте, с нуля создадим космический аппарат. Ведь нужны цеха, оборудование. Новые устройства не возникают сами по себе, но приспосабливаются (для использования в космосе разработки из других отраслей), улучшаются характеристики (устаревших приборов)", - рассказывает ректор Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники Александр Шелупанов.

Например, сам ТУСУР уже около 20 лет производит и поставляет на российские космодромы и предприятия космической промышленности аппаратуру, которая проводит проверку электронного оборудования кораблей.

"Это целые измерительные комплексы, сложные системы. Например, в ИСС имени Решетнева (одно из крупнейших предприятий космической отрасли РФ) больше 300 стоек наших", - пояснил Шелупанов.

Естественно, что и проверяющие, и проверяемые приборы постоянно совершенствуются.

"Контрольные" для "Восток-1" и станции "Мир"

В 1950-х годах такой же испытательный комплекс для ракеты "Восток-1", на которой совершил свой полет Юрий Гагарин, разработали тоже в Томске, в научно-производственном центре "Полюс". По словам замдиректора предприятия по научной работе Ивана Балюса, это было одним из первых заказов предприятия.

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) тоже отличились в области проверяющих приборов. Например, в 1971-1973 годах они создали приборы, имитирующие условия открытого космоса, для испытания материалов, из которых изготавливались космические корабли и спутники.

"Создание исследовательского комплекса было научным и гражданским подвигом. Не было в Томске необходимых специалистов и материалов, но был энтузиазм, целеустремленность, понимание важности работы. О важности работ говорит то, что представители опытно-конструкторского бюро Сергея Королева следили за процессом не по отчетам, а регулярно приезжали", - рассказала директор музея ТПУ Лидия Лозовая.

Томские ученые создали имитаторы по изучению электрофизических свойств материалов и интегральных характеристик теплозащитных материалов. А также первый прибор, который одновременно воспроизводил действия солнечного электромагнитного излучения, протонов солнечного ветра и электронов радиационных поясов Земли, при этом поддерживая условия космического вакуума и работая с широким диапазоном температур.

На основе данных, полученным благодаря этим имитаторам и теоретическим исследованиям ученых ТПУ, были разработаны терморегулирующие покрытия для ракет серии "Союз", орбитальных станций "Союз" и "Мир", спутников телевещания "Экран" и "Горизонт" и других объектов.

"Смазка" для ГЛОНАСС

Кроме того, ученые Томского политеха разработали аппарат, который помогает наносить различные (например, терморегулирующие) покрытия на поверхность спутников.

"А в 2010 году по заказу ИСС Решетнева в ТПУ была спроектирована и смонтирована установка, которая позволяет наносить на спутниковые тарелки высокотехнологичное покрытие. Покрытие позволяет рефлекторам, то есть спутниковым тарелкам, лучше ловить и передавать сигнал", - отметила Лозовая.

По ее данным, на тот момент установка была одной из самых больших в мире и позволяла обрабатывать антенны диаметром до трех метров. Она может использоваться как на наземных антеннах, так и на тех, которые будут работать в космосе - например, использоваться системой ГЛОНАСС.

Защита от космического мусора

Также ученые ТПУ совместно с коллегами из Института физики прочности материалов (ИФПМ) СО РАН разработали новейшее покрытие для иллюминаторов. Уже принято решение, что оно будет использоваться в новейших аппаратах, в том числе в перспективном космическом корабле, разрабатываемом в РКК "Энергия". Покрытие защищает иллюминатор от микрометеоритов, космического мусора, излучения.

Новое покрытие эффективно рассеивает энергию удара высокоскоростных частиц, тем самым предотвращая образование кратеров на поверхности стекла, которые ухудшают оптические характеристики. Новейшее покрытие будет наноситься на стекла иллюминаторов на участке, который запустят в институте уже в этом году.

"До конца 2016 года нужно первые три иллюминатора изготовить и поставить в РКК "Энергия". <…> Я рассчитываю, что будет происходить дальнейшее внедрение", - рассказывал федеральным СМИ заместитель генерального конструктора РКК "Энергия" Александр Чернявский.

Прилунились

Томские ученые отличились и в создании технологий непосредственно для работы в космосе. Так, НПЦ "Полюс" разрабатывал систему для энергетического питания луноходов.

"При управлении луноходами использовались гироскопические приборы (реагирующие на изменение положения  в пространстве). И вот для их питания необходимо переменное напряжение. А солнечная батарея лунохода вырабатывает постоянное напряжение. И мы разрабатывали для луноходов преобразователь постоянного напряжения в переменное", - рассказал Балюс РИА Томск.

А выпускник ТПУ Олег Алимов, занимавшийся конструированием горных машин, разработал бур для лунохода, благодаря чему в 1970 году межпланетная космическая станция "Луна -16" впервые доставила на Землю образцы лунного грунта.

Лозовая пояснила, что при бурении грунт поступал в гибкую трубку - "грунтонос". Там его подхватывал специальный механизм и удерживал в виде столбика на протяжении всего процесса бурения. После этого грунтонос с грунтом автоматически перемещался внутри аппарата и наматывался на барабан, размещенный в специальном контейнере, который, в свою очередь, помещался в герметичную капсулу.

Человеческий фактор

А вот сотрудники лаборатории когнитивных исследований в освоении космоса при Томском госуниверситете (ТГУ) сосредоточились на работе человека в космосе. Точнее, на подготовке космонавтов к полетам.

На сайте вуза сообщается, что лаборатория занимается созданием системы обучения космонавтов. Разрабатываемые технологии и программно-аппаратные средства должны помочь космонавтам решать как профессиональные задачи, так и относящиеся к самой жизни в космосе. В частности, справляться с ошибками ориентации в пространстве во время полета, работать с концентрацией внимания и его распределением в пространстве и времени.

Кроме того, ученые разрабатывают критерии эффективности для отбора астронавтов, методики и тренажеры для их тренировок, которые позволят снизить временные и энергетические затраты при подготовке космонавтов к полету. Также они рассматривают возможность применять подобные наработки космической отрасли в других отраслях, связанных с экстремальными условиями.

При этом представители всех томских вузов утверждают: главный вклад университетов в космическую отрасль - не единичные разработки, а постоянное обеспечение высококвалифицированными кадрами. И не только для работы в вузовских лабораториях или на томском НПЦ "Полюс": выпускники томских университетов работали и работают в предприятиях по всей стране.