Белорусские ноу-хау помогли сделать первые снимки Меркурия

Консервативный научный мир мало интересует обычных белорусов, но первые фотографии ближайшей к Солнцу планеты стали настоящей сенсацией в октябре этого года. 

Международный проект исследования Меркурия BepiColombo стартовал в космос в 2018 году и только спустя три года спутнику удалось совершить первые снимки поверхности планеты на высоте 200 километров.

Исследование ближайшей к нашей звезде планеты инициировали космические агентства Европейского Союза и Японии. Интересно, что сам по себе космический аппарат состоит из двух космических блоков МРО (Европа) и MМО (Япония), которые на подлёте к Меркурию разъединятся и будут проводить дополняющие друг друга научные исследования.

Хотя все мы знаем Японию как высокотехнологичное государство, в космосе нужна кооперация. Учёные из Страны восходящего солнца при создании космического аппарата прибегли к помощи своих коллег из Института космических исследований Российской академии наук. 

"Мы познакомились с сотрудниками ИКИ РАН давно и работаем вместе ещё с прошлого века. Они приехали к нам с серьёзной проблемой", – вспоминает главный научный сотрудник НПЦ академии наук по материаловедению Сергей Грабчиков.

По его словам, российские коллеги столкнулись с тем, что один из приборов ММО – сканирующий спектрометр, предназначенный для исследований атмосферы Меркурия, излучал электромагнитную помеху.

В японском аппарате на расстоянии 40 сантиметров от спектрометра был установлен высокочувствительный магнитометр, предназначенный для исследования магнитного поля планеты.

Получалось так, что при включении спектрометра магнитометр не мог работать. Перед исследователями встала задача обеспечить одновременную работу двух сложных технических приборов. И белорусским учёным удалось найти решение этой проблемы.

Сергей Грабчиков рассказал, что в ходе совместной работы была создана система электромагнитного экранирования и обеспечения электромагнитной совместимости сложнейшего оборудования.

"Эта система была создана на основе наших технологий формирования многослойных электромагнитных экранов. Космос – это сложная и агрессивная среда, где много дестабилизирующих факторов, которые негативно воздействуют на работу всех приборов и аппаратуры. Для их чёткой, надёжной и долговременной работы необходимо искать новые технические и технологические решения", – пояснил доктор физико-математических наук.

Белорусским ученым понадобилось несколько лет, чтобы решить задачу, поставленную российскими коллегами. Работу удалось включить в научные программы Союзного государства и получить на эти цели государственное финансирование. Решение задачи обошлось в несколько сот тысяч долларов, но коллегам на Западе пришлось бы на это потратить в десятки раз большую сумму денег.

Ключевым моментом в полученных технологиях является их адаптивность и возможность наносить экранирующее покрытие на различные сложные по своей форме поверхности. Теперь конструкторы и разработчики могут применять технологию и для реализации других космических проектов.

"Наши технологические возможности позволяют формировать электромагнитные экраны на деталях размером от 1 до 35 сантиметров. Во всех технологических решениях заложены белорусские ноу-хау, которые мы не раскрываем. Они защищены целым рядом патентов", – рассказал главный научный сотрудник.

При создании спутника ММО, которому предстоит исследовать ближайшую к Солнцу планету, японские ученые столкнулись с тем, что часть технических решений им оказались не под силу и они прибегли к помощи российских и белорусских ученых.

Скрупулезность и дотошность в мелочах исследователей космоса – обязательное условие успеха проекта. Неудивительно, что все приборы и оборудование, необходимые для спутника, испытывались в специальном "магниточистом" помещении центра – Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Kanagawa, JAPAN.

Сергей Грабчиков особо отметил, что в этом центре был проведён полный цикл испытаний системы электромагнитной совместимости, которую создали белорусские ученые.

"Японцы были довольны, когда в ходе испытаний наша система показала высокую эффективность своих защитных характеристик. Ранее они не знали таких решений", – обратил внимание доктор физико-математических наук.

Дело в том, что использовать традиционные материалы в виде листов, фольг, паст и прочего для экранирования космического аппарата ММО в принципе оказалось невозможным из-за требований к массе и габаритам. Поэтому японцы и прибегли к научной кооперации с российскими и белорусскими учеными.

По мнению доктора наук, будущее в исследовании космоса во многом связано с малыми аппаратами весом до 50 килограммов. Все малые космические аппараты намного сильнее подвержены воздействию агрессивных факторов космической среды – электромагнитному и ионизирующему излучениям.

"Традиционная конструктивная защита обычных космических аппаратов – это наборы листового алюминия общей толщиной в несколько сантиметров. В малых космических аппаратах толщина конструктивной защиты значительно меньше", – констатировал Сергей Грабчиков.

После чего добавил, что такие аппараты будут намного сильнее подвержены воздействию излучения, а значит, потребуются технические решения, над которыми работали и работают НПЦ НАН по материаловедению совместно с россиянами.

Нужно понимать, что если раньше защитные экраны для космических аппаратов по толщине могли составлять и несколько сантиметров, то теперь требования по массогабаритным параметрам ужесточились. Белорусские учёные разработали электромагнитную защиту для спутника ММО толщиной всего 0,3 миллиметра. Это чрезвычайно важно для полетов в космос, где каждый грамм нагрузки стоит больших денег.

"Три наших козыря: технологичность, эффективность и лёгкость", – раскрыл секрет успеха белорусский ученый.

"Решение, полученное в результате реализации этого научного проекта, уже соответствует шестому технологическому укладу, потому что это сфера космических технологий", – объяснил заместитель гендиректора по экономике и производству НПЦ по материаловедению Александр Козлов.

По его словам, в настоящее время белорусская экономика в среднем соответствует 3-4 технологическому укладу, и для дальнейшего развития нужно внедрение новейших решений, которые предлагает, в том числе, отечественная наука.

"В настоящее время мы работаем на перспективу и с опережением времени. Необходимо думать над тем, как совмещать различные решения в космических исследованиях, новых материалах и даже медицине для развития экономики", – резюмировал заместитель гендиректора.

Качественная научная работа, проделанная белорусскими и российскими исследователями, могла бы остаться незамеченной не только на привычном бытовом уровне, но и в высоких кабинетах.

После того как были получены первые качественные снимки Меркурия, разлетевшиеся по всему миру, стало понятно, что проект стал успешным.

Теперь совместная команда учёных Беларуси и России готовится получить достойную оценку выполненной работы – научную премию Союзного государства.

Sputnik, 24 ноября 2021