Экспериментальные методы и средства защиты оптико-электронных систем космического базирования от механических воздействий

Изложены методы защиты оптико-электронных систем космических аппаратов от метеороидов и космического мусора. Для создания защитных экранов предлагается использовать новый материал — бронеситалл.  Рассмотрены технические решения (сегментирование зеркал, удлиненные бленды, переходные оптические блоки) для защиты оптических элементов. Представлена разработанная и изготовленная установка для исследования повреждения рабочих поверхностей оптических элементов. Установка позволяет осуществлять баллистическое воздействие метательными элементами различной массы и геометрии. Приведены результаты экспериментов.  

1. Panov D. V., Rubzov I. S., Nosikov V. B., Minenko E. Y., Murtazin D. A., Silnikov M. V., Mikhaylin A. I. Large-scale shielding structures in low earth orbits // Acta Astronautica. 2015. Vol. 109. P. 153—161.

2. Adushkin V., Kozlov S., Veniaminov S., Silnikov M. Orbital missions safety – A survey of kinetic hazards // Acta Astronautica. 2016. Vol. 126. P. 510—516.

3. Adushkin V., Kozlov S., Veniaminov S., Doronin A., Silnikov M. Natural and technogeneous contamination of nearEarth space // Acta Astronautica. 2017. Vol. 135. P. 6—9.

4. Волков О. В., Горбенко А. В., Шевченко И. В. Защита российских модулей Международной космической станции от техногенных частиц // Изв. Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14, № 1(2). С. 480—482.

5. Добрица Д. Б. Теоретико-экспериментальная оценка скорости сотовых панелей космического корабля при воздействии метеорно-техногенных частиц // Вестн. Томск. гос. ун-та. 2014. № 2 (28). С. 58—68.

6. Зеленцов В. В. Защита космического аппарата от воздействия фрагментов мелкого космического мусора. // Наука и образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 6. С. 123—142. DOI: 10.7463/0615.0778339.

7. Миронов В. В., Толкач М. А. Скорость и распределение скорости метеороидов и частиц космического мусора в околоземном космическом пространстве // Космическая техника и технологии. 2022. № 1 (36). С. 125—143.

8. Silnikov M., Guk I., Mikhaylin A., Nechunaev A. Efficiency of needle structure at hypervelocity impact // Acta Astronautica. 2018. Vol. 150. P. 73—80.

9. Silnikov M. V., Guk I. V., Nechunaev A. F., Smirnov N. N. Numerical simulation of hypervelocity impact problem for spacecraft shielding elements // Acta Astronautica. 2018. Vol. 150. P. 56—62.

10. Химическая технология стекла и ситаллов: Учебник для вузов / Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат, 1983. 432 с.

11. Пат. 2176624 РФ. Стеклокерамика, способ ее получения и защитная конструкция на ее основе / Ю. Ю. Меркулов. БИ. 2001. № 34.

12. Солк С. В., Меркулов Ю. Ю., Лебедев О. А. Проблемы защиты оптико-электронных приборов от высокоскоростных поражающих элементов // Сб. тр. Междунар. конф. „Прикладная оптика — 2016“. СПб, 2016. Т. 2. С. 144—148.

13. Merkulov Yu. Yu., Solk S. V., Lebedev O. A. Protection of orbital station optics against high-speed damaging elements // Acta Astronautica. 2017. Vol. 135. P. 21—25.

14. Медунецкий В. М., Солк С. В. Опыт применения и перспективы технологии алмазного микроточения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. Т. 89, № 1. С. 165—170.

15. Добрица Б. Е., Добрица Д. Б. Работоспособность защитных экранов с двойной сеткой при воздействии высокоскоростных частиц. // Вестн. Томск. гос. ун-та. 2015. № 4 (36). С. 64—70.

16. Герасимов А. В., Пашков С. В., Христенко Ю. Ф. Защита космических аппаратов от техногенных и естественных осколков. Экспериментальное и численное моделирование // Вестн. Томск. гос. ун-та. 2011. № 4 (16). С. 70—78.

17. Герасимов А. В., Пашков С. В., Христенко Ю. Ф. Теоретико-экспериментальное исследование ударного взаимодействия осколков с различными видами защиты космических аппаратов // Вестн. Нижегород. ун-та им. Н. И. Лобачевского. 2011. № 4 (4). С. 1433—1435.

18. Воробьёв Ю. А., Магжанов Р. М., Семенов В. И., Устинов В. В., Фельдштейн В. А., Чернявский А. Г. Влияние высокоскоростных ударов метеороидов и частиц космического мусора на прочность стекол иллюминаторов модулей Международной космической станции // Космическая техника и технологии. 2015. № 1 (8). С. 53—66.

19. Власов Ф. Ю., Воробьёв Ю. А., Семёнов В. И., Устинов В. В. Идентификация кратерных повреждений стекол иллюминаторов в осколочно-метеоритной среде // Космонавтика и ракетостроение. 2012. № 2 (67). С. 165—171.

20. Креопалова Г. В., Лазарев Н. Л., Пуряев Д. Т. Оптические измерения. М.: Машиностроение, 1987. 264 с.