Космическое пространство манит человечество огромными перспективами, оставаясь одним из ключевых векторов развития цивилизации. Сегодня космонавтика играет фундаментальную роль в обеспечении технологического суверенитета и безопасности. Дальнейшее изучение окололунной зоны и объектов Солнечной системы открывает захватывающие горизонты для науки и практики.
Вызовы длительных космических миссий по мнению академика РАН
Как отмечает заместитель генерального директора Кольского научного центра РАН, профессор Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), академик РАН Иван Тананаев, для уверенного освоения космоса критически важно не только создать скоростные двигатели, но и решить проблему защиты экипажа от радиации во время продолжительных полетов.
Природа космического излучения и пути защиты
Иван Гундарович поясняет: "Космическая радиация, включающая высокоэнергетические частицы (протоны, ядра гелия, тяжелые ионы) и фотонное излучение (гамма-кванты, рентген), вызывает ионизацию материалов корабля и порождает опасное вторичное излучение внутри него". Он подчеркивает, что для эффективной комбинированной защиты требуются легкие рассеивающие материалы с водородом (от частиц) и тяжелые металлы или композиты (от фотонного излучения).
Поиск экономичных решений под руководством Олега Шичалина
Перспективные исследования ведутся под руководством молодого ученого, заведующего лабораторией Сахалинского государственного университета, Олега Шичалина. Его команда сосредоточена на разработке новых материалов для защиты от солнечного ветра, которые значительно удешевят и облегчат космические корабли.
Олег Олегович отмечает: "Хотя в NASA создают легкий интегрируемый материал на основе нанотрубок нитрида бора (BNNTs), его производство обходится крайне дорого. Наша цель – получить в 100-200 раз более доступный композит LaB6-Al-Mg без потери защитных свойств. Высокая плотность достигается передовым методом электроимпульсного плазменного спекания".
Научное сотрудничество и результаты в Materials Characterisation
Исследователи Сахалинского государственного университета, ДВФУ, Томского политехнического университета и Кольского научного центра РАН представили в журнале Materials Characterisation инновационные керамометаллические композиты. Технология включает смешивание порошков гексаборида лантана (LaB₆) и сплава алюминия с магнием (Al-Mg) в различных пропорциях с последующим сплавлением методом плазменного спекания (400°C, 21.5 МПа, вакуум, 5 минут). Результат – прочные двухфазные материалы из LaB₆ и интерметаллида Mg₂Al₃, объединяющие механическую прочность и высокое поглощение тепловых нейтронов благодаря бору.
Оптимальный состав и выдающиеся защитные свойства
Эксперименты выявили ключевые закономерности: увеличение доли Al-Mg сплава до 90% обеспечивает равномерное распределение частиц LaB6 и подтверждается данными микротвердости. Фазовый анализ доказал формирование чистой двухфазной системы LaB6/Mg2Al3. Лучшую защиту от тепловых нейтронов продемонстрировал композит с 50% LaB6, достигнув максимального коэффициента ослабления и рекордно малой толщины слоя половинного ослабления – всего 0.202 см.
Перспективы применения многофункционального материала
Новый композит LaB6-Al-Mg легко обрабатывается, что критически важно для создания космических конструкций. Он открывает путь к проектированию многофункциональных компонентов кораблей, совмещающих несущую способность и радиационную защиту – без громоздких дополнительных экранов. Это значительный шаг вперед в обеспечении безопасности будущих межпланетных экспедиций.
Источник: naked-science.ru
