Наши ученые разрабатывают установку для охлаждения инфракрасных датчиков космических аппаратов

Охлаждение нужно для того, чтобы избавиться от тепловых помех и тем самым увеличить «остроту зрения» спутников в инфракрасном диапазоне.

За основу конструкции взята известная схема газовой криогенной машины (ГКМ) Стирлинга, в которой рабочий газ периодически сжимается и расширяется, что приводит к его последовательному нагреву и охлаждению в замкнутом пространстве. В результате в различных частях газовой машины возникает разница температур и более холодную часть можно задействовать в качестве охладителя.

В классической машине Стирлинга на газ воздействует движущийся поршень, в самарской установке используется схема с компрессором и так называемой пульсационной трубой. В ней создается временная задержка в движении газа по отношению к давлению, благодаря чему и происходит перенос теплоты. 

Самарский университет

– В газовых криогенных машинах Стирлинга всегда есть два движущихся устройства — компрессор и расширитель. В нашем криогенном пульсационном холодильнике, или охладителе, используется только компрессор, то есть снижается количество движущихся частей, и, следовательно, увеличивается надежность устройства. Машины Стирлинга применяются, прежде всего, в космосе — для охлаждения инфракрасных датчиков космических аппаратов, чтобы снизить уровень тепловых аберраций и увеличить чувствительность. Основной сферой применения нашей установки также будет космос — она будет охлаждать датчики, устанавливаемые, например, на космических спутниках и МКС, — рассказал заместитель исполнительного директора Института двигателей и энергетических установок, научный руководитель лаборатории криогенной техники Самарского университета Дмитрий Угланов.

Самарский университет

Действующий опытный образец установки уже изготовлен и испытан в лаборатории криогенной техники. Ученым пока удалось получить охлаждение лишь до минус 45 градусов по Цельсию. Следующий этап работ — создание усовершенствованной версии установки: более компактной, более дешевой и позволяющей получать более низкие температуры.

Как пояснил Дмитрий Угланов, также снизится общая стоимость оборудования за счет более широкого использования отечественных комплектующих. К примеру, ученые хотят заменить зарубежный компрессор стоимостью около полторы тысячи долларов на отечественный аналог, требующий дополнительных доработок в лаборатории криогенной техники. Его стоимость составит около 6-7 тысяч рублей.

Фото обложки: Самарский университет

Страничка истории

В разные годы на страницах «Самарской газеты» печатались Н.Г. Гарин-Михайловский, А.А. Бостром, В.Е. Чешихин-Ветринский. Сюда присылали свои произведения В.Г. Короленко, А.И. Куприн, Д.Н. Мамин-Сибиряк. Здесь начиналась литературная карьера М. Горького.