ТОМСК, 28 окт – РИА Томск, Дарья Павлова. Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) работают над созданием двух защитных покрытий для космических аппаратов, которые будут защищать их от перегрева; в настоящий момент исследователи смогли достигнуть увеличения стойкости в 2–4 раза, сообщила пресс-служба вуза.

Уточняется, что ранее в лаборатории радиационного и космического материаловедения ТУСУРа уже разрабатывали новые типы терморегулирующих покрытий – из силиката и карбоната кальция, модифицированных наночастицами диоксида церия. За счет облучения пигментов наночастицам им удалось увеличить качество покрытий в 2–2,5 раза.

"Ученые ТУСУРа разрабатывают несколько терморегулирующих покрытий (ТРП) для космических аппаратов с применением нанотехнологий. К настоящему времени удалось достигнуть увеличения стойкости оптических свойств ТРП и их компонентов к действию ускоренных электронов и квантов солнечного спектра в 2–4 раза", – говорится в сообщении.

Добавляется, что терморегулирующие покрытия позволяют поддерживать температуру космических аппаратов, приборов и устройств без затрат энергии. Такие покрытия  на 75–80% состоят из неорганических порошков-пигментов и на 20–25% – из органических связующих, в частности, полимеров.

"Исследования осуществляются на уникальной установке-имитаторе условий космического пространства "Спектр", не имеющей аналогов в РФ, которая позволяет воспроизводить условия, максимально приближенные к реальным орбитам, при этом регистрировать оптические характеристики без нарушения вакуума", – сказано в сообщении.

Улучшение полимеров

По данным пресс-службы, первый проект ТУСУРа посвящен увеличению стойкости оптических свойств полимерных связующих таких покрытий. Срок реализации – 2024–2027 годы.

"Эффективным способом повышения стойкости материалов к действию излучений является модифицирование их наночастицами. В данном проекте мы используем два типа связующих – это полиметилфенилсилоксановый лак и акриловая смола. В первые два года мы осуществляем модифицирование полимеров наночастицами диоксида кремния", – приводит пресс-служба слова научного сотрудника лаборатории радиационного и космического материаловедения (РКМ) ТУСУРа Владимира Горончко.

По его словам, в настоящий момент уже удалось добиться увеличения стойкости к солнечному излучению в 1,3–1,9 раза.  В 2026 году ученые приступят к изготовлению покрытия для космических аппаратов на основе модифицированных, созданных ими смол и классического пигмента – оксида цинка.

Ученый добавил, что помимо космической отрасли, разрабатываемые полимеры могут найти применение в новых теплоотражающих, теплозащитных и светоотражающих красках, эмалях и покрытиях, позволяющих значительно снизить энергопотребление зданий, предотвратить перегрев и износ поверхностей резервуаров и других объектов.

Улучшение порошков

Второй проект – работа над созданием нового порошка на основе оксида иттрия, тоже модифицированного наночастицами диоксида кремния. Он рассчитан на 2025–2026 годы. Оксидом иттрия ученые заинтересовались в ходе выполнения работ над предыдущим проектом Российского научного фонда (РНФ).

"При выполнении проекта часть исследований была связана с нанопорошком оксида иттрия. Он нам понравился, потому что у него высокое отражение, получили довольно интересные результаты. Поэтому было принято решение подать заявку в РНФ, где основой для терморегулирующего покрытия является именно микропорошок оксида иттрия", – приводит пресс-служба слова сотрудника лаборатории РКМ Семена Юрьева.

В 2025 году планируется провести исследование свойств самого оксида иттрия, а также модифицировать его наночастицами диоксида кремния, в 2026-м – непосредственно создать покрытие.

"Поглощение солнечного излучения у оксида иттрия относительно оксида цинка практически в два раза меньше, разница по сравнению с порошками диоксида титана может достигать три-четыре раза", – рассказал Юрьев.

По данным пресс-службы, новыми покрытиями уже заинтересовались в "Центре подготовки космонавтов" Госкорпорации "Роскосмос" и в АО "Композит" –  научно-исследовательской организации ракетно-космической промышленности.