Инновационное нанопокрытие может помочь собирать энергию в космосе

Исследовательская группа из Университета Суррея изобрела нанопокрытие, которое может снизить рабочую температуру конструкций, пригодных для использования в космосе, со 120°C до 60°C.

Нанопокрытие, названное многофункциональной нанобарьерной структурой (MFNS), может использоваться вместе с датчиками космического корабля и передовыми композитными материалами благодаря специально разработанной системе нанесения при комнатной температуре.

Профессор Рави Сильва, автор исследования и директор Института передовых технологий в Университете Суррея, сказал: «Космос — чудесное, но опасное место для нас, людей и других искусственных структур. Хотя решения, уже представленные на рынке, обеспечивают защиту, они громоздки и могут быть ограничены, когда речь идет о тепловом контроле.

«Наше новое нанопокрытие способно не только обеспечить радиационную и тепловую защиту, но и собирать энергию для последующего использования».

Соответствующее исследование, ‘Многофункциональные наноструктуры с регулируемой запрещенной зоной, обеспечивающие высокостабильную излучательную способность инфракрасного излучения для интеллектуального управления температурой,» опубликовано в АКС Нано.

Покрытие защищает космический корабль от вредного излучения

Космические аппараты должны учитывать огромные колебания солнечного освещения и космической радиации, чтобы гарантировать, что их полезная нагрузка работает так, как задумано. Температура космического корабля поддерживается за счет деликатного баланса излучения и внешней погоды с теплом, производимым внутри.

Атомарный кислород (АО) создается, когда молекулы кислорода распадаются, этот процесс упрощается в космосе из-за обилия ультрафиолетового (УФ) излучения. Затем АО вступает в реакцию с органическими поверхностями космического корабля и разрушает их.

Нанопокрытие состоит из буферного слоя из поли(п-ксилилена) и слоя сверхрешетки из алмазоподобного углерода, что придает ему сверхустойчивую к механическим и экологическим воздействиям платформу.

Это означает, что MSFN способен защитить корабль от АО и УФ-излучения. Его диэлектрическая природа, прозрачная в широком диапазоне радиочастот, означает, что им также можно наносить покрытие на высокочувствительные полезные нагрузки и конструкции, такие как антенны, без существенного влияния на производительность.

Изменение поглощения космическим кораблем АО и УФ-лучей

Интересно, что команда обнаружила, что можно изменить количество АО и УФ-излучения, которое корабль может поглощать и собирать, пока корабль находится на низкой околоземной орбите.

Паоло Бьянко, менеджер по глобальному сотрудничеству в области исследований и технологий в Airbus Defense and Space, прокомментировал: «Наши совместные исследования с Университетом Суррея снова оказались плодотворными с этой последней разработкой нанопокрытия для защиты спутников на орбите».

Профессор Сильва заключил: «Университет Суррея давно и продуктивно сотрудничает с Airbus. Будь то разработка современных наноструктур для защиты космических кораблей или производство ведущих в мире электрических космических двигателей с Космическим центром Суррея, это отношения, которыми наш местный регион и, по сути, вся страна должны гордиться».