Модернизация космического зондового микроскопа для аппарата «Нанозонд-2»

27 июня с космодрома «Восточный» совместно с другими 15 МКА проекта был запущен спутник ОГУ имени И. С. Тургенева «Нанозонд-1» с первым космическим сканирующим зондовым микроскопом на борту. Это совместный проект ОГУ имени И. С. Тургенева, НИУ «МИЭТ» и Завода «ПРОТОН» (г. Зеленоград). В создании аппарата приняли участие воспитанники Образовательного центра «Сириус». В 2021–2022 годах они совместно со специалистами создали прототип космического сканирующего зондового микроскопа и специальные антенны для приёма данных о воздействии космической среды на поверхность космических аппаратов.

В конце 2023 года планируется запустить ещё один спутник, «Нанозонд-2», с усовершенствованным зондовым микроскопом. Именно над его модернизацией в рамках проекта «Разработка методик создания и наноразмерного исследования новых материалов в условиях открытого космоса» направления «Нанотехнологии» программы «Большие вызовы» работали школьники из Орла, Кемеровской области, Волгограда, Череповца и города Бийска Алтайского края.

Ребята занимались под руководством ведущего конструктора АО «Завод ПРОТОН» (г. Зеленоград), начальника научно-исследовательской лаборатории атомной модификации и анализа поверхности полупроводников и старшего преподавателя института интегральной электроники Московского института электронной техники» (МИЭТ) Бориса Логинова, а также методиста направления, директора проектного офиса ОГУ имени И. С. Тургенева Юрия Хрипунова. Школьники занимались исследованием на специальных вакуумных установках, где моделируется нужный для работы уровень остаточных газов, который есть в космосе. Экспериментальным методом ребята пытались определить оптимальный состав проводящей пленки, тестировали различные металлы и способы их напыления.

«Спутник со сканирующим зондовым микроскопом исследует многочисленные микроскопические элементы космического мусора на всех орбитах с высоты 560 км над поверхностью Земли до плотных слоев атмосферы. Аппарат оснащен специальной мягкой пластиной, в которой застревают все попавшие на нее частички. Их сканирует микроскоп, и кадры тут же передаёт на Землю. Таким образом, можно определить участки атмосферы, более или менее загрязненные. Однако действующий микроскоп может визуализировать только электропроводные частички. Неэлектропроводные материалы, такие как оксиды металлов и метеориты-хондриты, не просматриваются. Наша задача – придумать, как в условиях невысокого космического вакуума сделать прямо в спутнике напыление тонких проводящих пленок на такие непроводящие частички, чтобы эти частички стали видны. Это позволит получить более полную картину и определить безопасные траектории для спутников», – рассказал Борис Логинов.

Проект реализуется при поддержке Фонда содействия инновациям с использованием спутниковой платформы компании «Спутникс».

Источник