Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок

 

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ДОЛГОСРОЧНОЙ ПРОГРАММЫ

НАУЧНО-ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТОВ,

ПЛАНИРУЕМЫХ НА РОССИЙСКОМ СЕГМЕНТЕ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

 

Направление №8. Перспективные технологии освоения космического пространства

Бар   Плазма - МКС   Плазменный кристалл   Тест   Экон   Экон-М   Эксперт  

Показать все        

 

Космический эксперимент "Бар"

Выбор и отработка методов и средств обнаружения мест разгерметизации модулей Международной космической станции

Научный руководитель Сапрыкин О.А., начальник отделения ФГУП ЦНИИмаш, к.т.н.
Организация постановщик ФГУП ЦНИИмаш
Другие организации участники ФГУП НПО ИТ; ОАО «РКК "Энергия" им. С.П. Королева»; КБ "Салют" ГКНПЦ им. М.В. Хруничева.

 

Цель

• Отработка методики выявления признаков истечения воздуха из модулей МКС как аномалии параметров (температуры, влажности, ультразвуковой эмиссии) при сравнении результатов измерений в зонах возможной утечки с зарегистрированными ранее данными (база данных фоновой обстановки).

• Формирование базы данных фоновой обстановки по результатам мониторинга приборами комплекта "Бар" соответствующих параметров (температуры, влажности, ультразвуковой эмиссии) в зонах возможной утечки.

• Экспериментальное подтверждение в натурных условиях работоспособности и эргономических свойств внутрикорабельных диагностических ручных приборов комплекта "Бар", предназначенных для регистрации признаков утечки бесконтактными методами температурно-влажностного и ультразвукового зондирования.

• Подтверждение эффективности использования приборов комплекта "Бар" для решения ряда вспомогательных задач по контролю среды обитания и работоспособности приборно-агрегатного оборудования РС МКС.

• Разработка рекомендаций по созданию штатной бортовой системы средств оперативного контроля признаков разгерметизации внутри и снаружи станции.

Описание

При длительной эксплуатации орбитальных станций не зависимо от правильности конструктивных решений и деятельности космонавтов возможно возникновение утечек в различных узлах герметизации типа уплотнений люков, гермопроходников, клапанов, иллюминаторах и на обечайке вследствие биодеградации материалов и биокоррозии. Это определяет необходимость размещения на борту МКС средств оперативного обнаружения места утечки, а также раннего выявления и предотвращение утечек из обитаемых модулей вследствие биодеградации конструктивных элементов.

Поиск мест негерметичности базируется на обследовании приборными средствами зон, представляющих потенциальную опасность возникновения негерметичности. В первую очередь это конструктивные элементы модулей, имеющие связь с вакуумом, а именно гермоплаты, люки, приводы солнечных батарей, обоймы иллюминаторы, клапаны, заглушки, гермопроходники и т.д. Кроме того, в процессе длительной эксплуатации космической станций неизбежны такие локальные изменения температурно-влажностного режима, при которых температура на ряде поверхностей конструкции и оборудования приближается к точке росы, что приводит к конденсированию паров воды и образованию на поверхностях пленочной влаги. Это создает условия для развития биологических и физико-химических процессов коррозии конструкционных материалов и возникновению утечек вследствие микродеструкции материала гермокорпуса. Такие зоны может выявить только экипаж МКС в натурных условиях.

В обеспечение безопасности МКС на Российском сегменте, начиная с 2008 года, проводится космический эксперимент «Бар», целью которого является отработка средств и методов обнаружения мест малых течей до 1 мм в диаметре.

Для экспериментального подтверждения в натурных условиях работоспособности и эргономических свойств приборов комплекта "Бар", предназначенных для регистрации признаков утечки бесконтактными методами температурно-влажностного и ультразвукового зондирования должны быть решены следующие задачи:

1. Проведение регистрации спектральных характеристик фонового ультразвукового излучения бортового оборудования в модулях РС МКС в областях возможной утечки для заполнения базы данных фоновых характеристик в соответствии с маршрутом (перечнем потенциально опасных мест), разработанным КБ «Салют», при различных режимах функционирования источников фонового излучения; должен быть утвержден маршрут обследования потенциально опасных зон с указанием операционных данных по проведению измерений в каждой точке в части пространственного размещения датчиков, необходимости отключения бортовой аппаратуры при обследовании, опорных значений уровней измеряемых параметров (программа подготовки экипажей должна включать работу с приборами и ознакомление с маршрутом).

2. Проведение регистрации тепловлажностных полей в модулях РС МКС в условиях сложной топологии поверхности с учетом коррекции результатов измерений в соответствии с реальными излучательными характеристиками покрытий для создания базы данных фоновых характеристик областей возможной утечки при различных условиях по освещенности траектории, режимах функционирования аппаратуры и принудительной вентиляции в потенциально опасных зонах модулей РС МКС.

3. Получение информации о движении воздушных масс внутри модулей в областях возможной утечки для заполнения базы данных фоновых характеристик в соответствии с маршрутом.

4. Проведение регистрации микросостояния поверхностей в выявленных потенциально опасных зонах развития микродеструкции с помощью видеоканала пироэндоскопа «Пирэн-В»;

5. Формирование базы данных цифровых изображений фрагментов поверхности с признаками развития коррозионного процесса.

КЭ находится на этапе реализация на борту РС МКС.

В ходе 16 основной экспедиции в соответствии с программой КЭ «Бар» борт-инженером Ю. Маленченко были выполнены следующие работы:

- отработка на борту РС МКС методики проведения измерений приборами комплекта "Бар";

- заполнение базы данных опорных значений параметров фоновой ультразвуковой обстановки в потенциально-опасных местах, имеющих выход во внешнюю среду согласно маршруту Приложения А Программы проведения КЭ «Бар». Работа проведена в 7 сеансах.

В ходе 17 основной экспедиции в соответствии с программой КЭ «Бар» экипажем ЭО 17 в составе С. Волков и О. Кононенко были выполнены следующие работы:

- отработка на борту РС МКС процедуры поиска места негерметичности приборами комплекта "Бар";

- заполнение базы данных опорных значений параметров фоновой среды в потенциально-опасных местах, имеющих выход во внешнюю среду согласно перечню Приложения А Программы проведения КЭ «Бар».

Работа проведена 6 сеансах.

В ходе 19/20 основной экспедиции в соответствии с программой КЭ «Бар» экипажем МКС-19/20 в составе Г.И. Падалка (КЭ) и Р. Романенко (БИ-3) были выполнены следующие работы:

- проведена отработка на борту РС МКС процедуры поиска места негерметичности приборами комплекта "Бар;

- измерение параметров среды (температуры, влажности, скорости воздушного потока) и температуры поверхности гермокорпуса модуля в запанельном постранстве для выявления зон возможного выпадения конденсата на гермокорпусе;

- измерения параметров ультразвукового фона в потенциально опасных зонах возможного развития процесса микродеструкции гермокорпуса модуля СМ. Работа проведена 6 сеансах.

В ходе 20-21-22 основной экспедиции в соответствии с программой КЭ «Бар» экипажем ЭО в составе Р. Романенко, М. Сураевым и О. Котовым были выполнены следующие работы:

- измерение параметров среды (температуры, влажности, скорости воздушного потока) и температуры поверхности гермокорпуса модуля в запанельном постранстве для выявления зон возможного выпадения конденсата на гермокорпусе;

- измерения параметров ультразвукового фона в потенциально опасных зонах возможного развития процесса микродеструкции гермокорпуса модуля СМ;

- исследование влияния работы беговой дорожки TVIS на параметры фоновой акустической среды и тепловлажностных параметров воздуха в запанельном пространстве, окружающим TVIS, и рабочей зоны обитания экипажа;

- проведение измерения акустического фона в зонах расположения источников ультразвуковых колебаний повышенного уровня, влияющих на эффективность выделение признаков утечки и ускорение процесса микродеструкции гермокорпуса;

- проведение измерения фоновой среды в зонах расположения источников ультразвуковых колебаний повышенного уровня, влияющих на эффективность выделение признаков утечки и ускорение процесса микродеструкции гермокорпуса.

Работа проведена 7 сеансах.

В ходе 25-26 основной экспедиции в соответствии с программой КЭ «Бар» экипажем ЭО в составе А. Калери и О. Скрипочка были выполнены следующие работы:

- измерения параметров фоновой физической среды в модулях МИМ-1 и МИМ-2 СМ;

- инспекции микросостояния поверхностей внутри модулей РС МКС в потенциально опасных зонах возможного развития процесса микродеструкции гермокорпуса модуля СМ и ФГБ.

Работа проведена 12 сеансах.

В ходе МКС-27/МКС-28 основной экспедиции в соответствии с программой КЭ «Бар» экипажем ЭО в составе А. Борисенко, С. Волков и А. Самокутяев были выполнены следующие работы:

- измерения параметров фоновой акустической среды в модуле МИМ-1 СМ;

- инспекции микросостояния поверхностей внутри модулей РС МКС в потенциально опасных зонах возможного развития процесса микродеструкции гермокорпуса модуля СМ.

Работа проведена 8 сеансах.

В ходе 30 основной экспедиции в соответствии с программой КЭ «Бар» экипажем ЭО в составе А. Шкаплеров, А. Иванищев, О. Кононенко были выполнены следующие работы:

- выявление и контроль зон возможного выпадения конденсата на поверхности гермокорпуса;

- контроль скорости принудительного движения воздушной среды в рабочем объеме модулей и запанельном пространстве (выявление застойных зон, контроль обдува аппаратуры);

- регистрация микросостояния поверхности металла в потенциально опасных зонах развития микродеструкции гермокорпуса;

- диагностика состояния потенциально опасных зон размещения конструктивных элементов, связанных с вакуумом (стыковочные агрегаты, иллюминаторы, клапаны сброса давления, плоскости стыка модулей и т.п.);

- выявление признаков аномалий при ультразвуковом и температурном контроле конструктивных элементов, как признаков негерметичности для сравнения с данными измерений приборами комплекта «Бар» , полученными в КЭ «Бар» в 2008 году;

- исследование градиента температурно-влажностных параметров среды модулей в зависимости от освещенности станции на орбите;

- акустический мониторинг рабочих зон модулей.

Работа проведена 20 сеансах.

Достигнутые научные результаты

Программа экспериментов, запланированных к проведению в период с МКС-16 по МКС-30, была выполнена полностью в соответствии с разработанной документацией. В результате выполненной работы:

1. Подтверждена работоспособность и эргономические свойства приборов комплекта «Бар».

2. Отработана процедура поиска мест негерметичности полным комплектом НА «Бар» в потенциально опасных зонах, включая зоны с источниками ультразвука повышенного уровня, величина помех от которых превышает ожидаемые уровни сигнала от места разгерметизации, и проведена идентификация источника шума.

3. Полностью пройден маршрут потенциально опасных зон согласно Приложению А Программы проведения КЭ «Бар». Сформирована процедура обследования 56-ти потенциально опасных зон для эффективного обнаружения места негерметичности в этих зонах.

4. Выявлены зоны возможного развития процесса микродеструкции гермокорпуса. Перечень потенциально опасных зон, принятый в Программе проведения КЭ «Бар», дополнен выявленными зонами возможной утечки из-за развития процесса микродеструкции гермокорпуса.

5. Сформирована база данных измерений параметров фоновой физической среды, включая ультразвукового фона, в заданных маршрутом потенциально опасных зонах возможной утечки и развития процесса микродеструкции гермокорпуса.

6. Зарегистрированы спектральные характеристики акустического фона в 200 зонах измерения для формирования базы данных ультразвукового фона в СМ и ФГБ в рамках задач КЭ «Бар». Полученные данные включают спектральные характеристики в области частот слышимого звука и могут эффективно использоваться для оценки среды обитания экипажа РС МКС и обеспечения предельно допустимых значений ГОСТ Р 50804-95.

7. В результате мониторинга тепловлажностного режима и скоростей воздушного потока в зонах запанельного пространства СМ и ФГБ выявлены участки гермокорпуса, на которых возможно конденсирование атмосферной влаги и отсутствует движение воздушной массы. Эта информация должна использоваться для оценки эффективности СОТР.

8.По результатам измерений формировались маршруты отбора проб с поверхности гермокорпуса для проведения КЭ «Эксперт». В большинстве зон установлено наличие микроорганизмов-биодеструкторов, превышающее допустимые уровни содержания колонеобразующих единиц.

9. Сравнение фактических данных фоновой акустической среды в МИМ-1, полученных МКС 25-26 и МКС-27/МКС-28, позволяют судить о недостаточности реализованных мер по снижению шумности вентиляторов. Кроме того, необходимо обратить внимание на акустический фон, генерируемых светильниками. Превышение допустимого уровня колебаний при работе светильников аналогично высокому фону, генерируемому вентиляторами. Использование указателя течи «УТ2-03» в МИМ1 для выявления места негерметичности гермокорпуса потребует поэтапного выключения светильников.

10. Получен большой объем снимков микросостояния поверхности гермокорпуса в зонах с выявленными ранее признаками роста микрофлоры на поверхности.

11. Полученные в КЭ «Бар» видеоизображения состояния зон (ф/а Nikon) и микросостояния поверхности гермокорпуса в этих зонах (пироэндоскоп «Пирэн-В») составили основу картированной базы данных БД МАРVD (MSAccess), разработанных в КЭ «Бар». Пополняемая база данных позволяет:

- визуально оценивать текущее состояния гермокорпуса;

- анализировать динамику изменения, сравнивая с предшествующими видеоизображениями;

- выбирать вид обработки поверхности и регламент обслуживания;

- подтверждать и продлевать ресурс гермокорпуса.

12. Комплект приборов «Бар» может быть использован как прототип для штатной системы средств обнаружения мест разгерметизации внутри модулей РС МКС и совместно с картированной базой данных БД МАРVD как система контроля состояния гермокорпуса для подтверждения ресурса модулей РС МКС.

13. Полученные данные пополняемой картированной базы данных MAPVD и являются базовыми для системы регулярного контроля динамики состояния гермокорпуса комплектом научной аппаратуры «Бар», что чрезвычайно важно в условиях продления ресурса модулей МКС.

Система регулярного контроля динамики состояния гермокорпуса обеспечит:

- визуальную оценку текущего состояния гермокорпуса и динамики изменений при сравнении с предшествующими видеоизображениями;

- анализ состояния гермокорпуса и масштаб повреждения поверхности по зарегистрированным одновременно данным химического/микробиологического анализа проб с поверхностей и фотографиям микросостояния гермокорпуса (пироэндоскопом «Пирэн-В»);

- выбор вида обработки поверхности и контроль результата обработки после повторного микроскопирования;

- оптимальный регламент обслуживания с учетом служебных операций по обслуживанию РС МКС, связанных с открыванием панелей, за которыми находятся проблемные зоны;

- обоснование интервала времени, через который необходимо осуществлять повторный осмотр зон с зарегистрированными признаками микродеструкции для оценки динамики процесса;

- определение общего времени, требуемого для контроля гермокорпуса за экспедицию;

- подтверждение и продление ресурса гермокорпуса.

Продолжительность КЭ «Бар» должна быть увеличена в связи со значимостью его результатов для обеспечения герметичности модулей РС МКС в условиях необходимости продления ресурса станции.

В настоящее время проблем в проведении КЭ нет.

Аппаратура

Для решения задач эксперимента разработана оригинальная аппаратура, не имеющая аналогов на борту РС МКС:

• дистанционный ИК-термометр "Кельвин-видео"(цифровое видеодокументирование места измерения ИК термометром и параметров измерения);

• термогигрометр "Ива-6А" (измерение тепловлажностных параметров и вычисление точки росы);

• термоанемометр-термометр ТТМ-2 (регистрации скоростей малых потоков с чувствительностью мм/с);

• анализатор ультразвука АУ-01 (регистрация акустического фона от единиц Гц до 100 кГц);

• указатель течи УТ2-03 (индикация места утечки по ультразвуковым колебаниям).

Начиная с экспедиции МКС-23, в эксперименте используется уникальная аппаратура - пироэндоскоп "Пирэн-В", позволяющий обследовать микросостояние гермокорпуса и измерить температуру поверхности в труднодоступных местах запанельного пространства (увеличение изображения в 70 раз, дистанционное измерение температуры поверхности в труднодоступных зонах).

Результаты

Публикации

1. N.A.Anfimov,V.V.Borisov,V.I Lukjaschenk,E.V. Shubralova, E.V.Scherbakov, N.D.Novikova, E.A.Deshevaya «Perspectives of Bar Telemetric Means Utilization for Leakage Detection and Monitoring of the ISS Construction Conditions» CD, IAC-04-T.3.08, 55th Astronautical Congress, October 4-8, 2004, Vancouver, Canada, CD

2. Шубралова Е.В., Маколкин Е.В., Дешевая Е.А., Новикова Н.Д., Поликарпов Н.А., Каримова С.А., Тарараева Т.И «Влияние ультразвуковых колебаний на процесс микродеструкции» Материалы II Международной научно- технической конференции « Биоповреждения и биокоррозия в строительстве» - Саранск: Изд-во Мордов.ун-та, 2006, -С.98-101

3. В.В. Борисов, В.И. Лукьященко, Е.В. Маколкин, Е.В. Шубралова, В.Г. Шабельников, Е.А. Дешевая,Н.Д. Новикова. «Перспективы применения дистанционных средств для обнаружения мест негерметичности конструкций Международной космической» Космонавтика и ракетостроение. – 2007 №4 (49).- С. 174 – 182

4. Борисов В.В., Дешевая Е.А., Кононенко О.Д., Шубралова Е.В., Н.Д. Новикова «Отработка метода обнаружения мест негерметичности на борту МКС» Журнал «Космонавтика и Ракетостроение» 2009, №4. , С.144-152 с.

5. Дешевая Е.А., Новикова Н.Д., Поликарпов Н.А, Борисов В.В., Шубралова Е.В, Бурлакова А.А., Кононенко О.Д., Незнамова Л.О. «Анализ результатов КЭ «Бар» и «Эксперт», выполненных на Российском сегменте МКС. Перспективы применения комплекта диагностической аппаратуры комплекта «Бар» для выявления потенциально опасных мест развития процессов микродеструкции гермокорпуса МКС» - в Трудах шестого Международного аэрокосмического конгресса 2010г. (диск).

6. Deshevaya Е.А., Е.V. Shubralova, N.D. Novikova, V.V. Borisov, O.D. Kononenko, N.A. Polikarpov «Testing and evaluation of a method for locating potentially hazardous sites of eventual microdestruction and detecting marks of ISS RS hull leakage» -J. Acta Astronautica, 2010.

7. Ю.Н. Маков, В.Б. Бычков, О.Д. Кононенко, Е.В. Шубралова «Проблематика низкочастотного фонового ультразвука применительно к исследованию необходимости учета его воздействия на космонавтов во время длительного пребывания на космических аппаратах» Труды ХХХV академических чтений по космонавтике. Москва, январь 2011 / Под. ред. А.К..Медведевой – М.: РАН – Федеральное космическое агентство, 2011. С. 577-579.

8. Е.А. Дешевая, Е.В. Шубралова, Н.Д. Новикова, Н.А. Поликарпов «Результаты исследований влияния внутрикорабельной среды на состояние гермокорпуса, выполненных в космических экспериментах «БАР» и «Эксперт» на РС МКС в2008-2011 гг» Космический форум 2011, посвященный 50-летию полета Ю.А. Гагарина, Москва, 18-21 октября 2011 г.

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Плазма - МКС"

Исследование плазменной обстановки на внешней поверхности МКС по характеристикам оптического излучения

Научный руководитель Лукьященко В. И.
Организация постановщик РКК «Энергия»
Другие организации участники

 

Цель

Выявить зависимость диапазона интенсивности токовых процессов в плазменном окружении станции от конфигурации МКС и ее положения на орбите, от работы внешних бортовых систем и сезонного изменения внешних космических условий по характеристикам оптического излучения.

Описание

КЭ «Плазма-МКС» задумывался в качестве быстрой экспериментальной проверки критичности электроразрядной обстановки на борту РС МКС и оценки частоты и интенсивности электроразрядных процессов при различных условиях функционирования МКС на орбите. В ходе космического эксперимента “Плазма-МКС” исследовались различного типа разрядные процессы, наиболее часто происходящие в плазменной оболочке и в приповерхностных областях МКС.

При проведении сеансов КЭ были реализованы различные условия освещенности станции, энерговооруженности, орбитальной ориентации относительно вектора скорости МКС и магнитного поля Земли. В соответствии с задачами некоторых сеансов КЭ во время проведения оптических наблюдений включались плазменные и газовые источники – PCU, ДПО и ИПИ-СМ. Всего было проведено 24 цикла измерений оптической аппаратурой «Фиалка-МВ-Космос», сгруппированных в 11 сеансов КЭ, 8 циклов измерений аппаратурой ККЭП, 45 измерений (за 100 минут в течение одного витка МКС) аппаратурой Зонд Ленгмюра.

Аппаратура

Спектрозональная УФ- система "Фиалка-МВ-Космос", спектрометр.

Результаты

Краткая справка

В результате выполнения научно-прикладных исследований по программе космического эксперимента «Плазма-МКС» (индекс КПТ-31), выполняемого в 2005-2009гг на борту российского сегмента (РС) Международной космической станции (МКС), определены зависимости диапазона интенсивности электроразрядных процессов в плазменном окружении станции от конфигурации МКС и ее положения на орбите, от работы внешних бортовых систем и сезонного изменения внешних космических условий.

Публикации

1. F.F.Gabdullin, A.G.Korsun, E.M.Tverdokhlebova, E.G.Lavrenko. The Plasma Plume of the ISS Plasma Contactor Unit under the Effect of the Geomagnetic Field. The 30th International Electric Propulsion Conference, Florence, Italy September, 2007. IEPC-2007-049.

2. Карабаджак Г.Ф., Корсун А.Г., Твердохлебова Е.М, Проблемы воздействия электрофизических факторов на перспективные пилотируемые космические комплексы, Шестой Международный Аэрокосмический Конгресс IAC-2009, Москва, 2009.

3. Корсун А.Г., Интенсификация электроразрядных процессов на поверхности МКС при изменении ее плазменного окружения, Шестой Международный Аэрокосмический Конгресс IAC-2009, Москва, 2009.

4. Б.С. Борисов, В.И. Гаркуша, А.Г. Корсун, А.А. Сизов, Т.М. Хомин, Е.М. Твердохлебова, Экспериментальное моделирование в вакуумной камере электрофизических процессов, происходящих при электрическом разряде между высоковольтными солнечными батареями и корпусом Международной космической станции, Научные чтения, посвящённые 90-летию со дня рождения Юрия Александровича Мозжорина, г.Королёв Московской области, ЦНИИмаш, 2010.

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Плазменный кристалл"

Исследование плазменно-пылевых кристаллов и жидкостей в условиях микрогравитации на РС МКС

Научный руководитель Фортов В.Е., ОИВТ РАН, академик РАН
Организация постановщик Объединённый институт высоких температур РАН
Другие организации участники Институт внеземной физики общества М. Планка, Германия, ОАО "РКК "Энергия" им. С.П.Королева", ФГБУ "НИИ ЦПК имени Ю.А.Гагарина"

 

Цель

Этап 1а. Плазменно-пылевые структуры в плазме высокочастотного (13,56 МГц) ёмкостного разряда.

Этап 1б. Плазменно-пылевые структуры в плазме тлеющего разряда постоянного тока.

Этап 2. Изучение воздействия УФ солнечного излучения на поведение ансамбля макрочастиц, заряжающихся путем фотоэмиссии.

Этап 3. Исследование плазменно-пылевых структур в условиях открытого космоса при комплексном воздействии УФ-излучения, плазменных потоков и ионизирующих излучений.

Описание

Эксперимент (Этап 1а) заключается в создании в рабочей камере аппаратуры «Плазменный кристалл-3» (использовалась с 2001 по 2006 г.г.) и «Плазменный кристалл-3 Плюс» (используется с 2006 г. по настоящее время) плазмы высокочастотного разряда с заданными параметрами, автоматическом вводе в плазму пылевых частиц требуемого размера, видеорегистрации образующихся плазменно-пылевых структур при изменениях параметров плазмы. В ходе КЭ осуществляется передача видеоизображений на Землю через телевизионную систему РС МКС, а также сброс цифровых данных. Эксперимент проводится при отсутствии динамических режимов МКС и вне зоны выполнения физических упражнений членами экипажа.

Аппаратура

Аппаратура «ПК-3»

Аппаратура «ПК-3 Плюс». Создание и исследование плазменно-пылевых образований в плазме радиочастотного разряда в условиях микрогравитации.

Результаты

Исследования, проведенные на аппаратуре "Плазменный кристалл-3", позволили обнаружить ряд совершенно новых эффектов в плазме с сильно заряженными макрочастицами:

- впервые обнаружено формирование трехмерных упорядоченных структур сильнозаряженных частиц микронного размера с большим параметром неидеальности (трехмерный плазменный кристалл) с гранецентрированной и объемно-центрированной решетками;

- открыто одновременное сосуществование гранецентрированных и гексагональных структур;

- осуществлено возбуждение волн пылевой компоненты, что дает возможность получения дисперсионных соотношений и исследования характера волн;

- обнаружены нелинейные волны плотности пылевой компоненты;

- обнаружено существование областей с конвективным движением заряженных макрочастиц в плазменной жидкости ("плазменно-пылевые вихри"), поведение частиц в которых существенно отличается от наблюдаемых в условиях гравитации.

- продемонстрирована возможность исследования роста микрочастиц в условиях микрогравитации.

В выполненных исследованиях на установке «Плазменный кристалл-3 Плюс» было продемонстрировано, что при наложении внешнего электрического поля пылевая плазма представляет собой аналог электрореологической жидкости. Исследование свойств пылевой плазмы как аналога электрореологической жидкости, выполняемой на кинетическом уровне, дает возможность получения новых знаний о процессах в таких жидкостях, имеющих различные технологические приложения. Были выполнены первые эксперименты по исследованию неравновесных фазовых переходов в бинарной пылевой плазме. При взаимопроникновении облаков микрочастиц различного диаметра возможно спонтанное образование стабильных пространственных структур ( линий, цепочек или проходов). Формирование таких структур наблюдается в природе, когда два потока частиц движутся навстречу друг другу под действием некоторой силы. Наблюдаемое явление представляет собой неравновесный переход и зависит от особенностей и динамики взаимодействия частиц.

В выполненных исследованиях была также продемонстрирована возможность исследования переходов между жидкостной и твердой фазах (кристаллизация и плавление) в трехмерной плазменно-пылевой системе. Обнаружено, что кристаллизация такой системы происходит при уменьшении давления плазмообразующего газа, что прямо противоположно поведению двумерной плазменно-пылевой системы, широко используемой в наземных лабораторных исследованиях. Из полученных данных следует, что процессы кристаллизации и плавления в больших трехмерных пылевых системах имеют много общего с молекулярными системами и системами мягкой материи (soft matter), изучаемыми в настоящее время в других лабораториях, используя, например, коллоиды.

Обнаружено возникновение самовозбуждающихся волн сжатия вблизи области двойного слоя пространственного заряда, которые распространялись в направлении ионного потока. Получены дисперсионные соотношения пылезвуковых волн, возбуждаемых в пылевой компоненте при наложении внешнего низкочастотного поля.

Были выполнены исследования распада пылевой плазмы при различных размерах частиц, давлениях и концентрации плазмы. Наблюдалась агломерация пылевых частиц, и ее ускорение при воздействии переменным низкочастотным электрическим полем. При исследовании агломерации пылевой плазмы без наложения внешнего поля обнаружено образование больших агломератов, сохраняющих свою форму при последующем включении плазмы.

Публикации

1. Нефедов А.П., Ваулина О.С., Петров О.Ф., Молотков В.И., Торчинский В.М., Фортов В.Е., Чернышев А.В., Липаев А.М. Иванов А.И., Калери А.Ю., Семенов Ю.П., Залетин С.В. Динамика макрочастиц в плазме тлеющего разряда постоянного тока в условиях микрогравитации. ЖЭТФ. 2002. №10. С.

2. Khrapak S., Samsonov D., Morfill G., Thomas H., Yaroshenko V., Rothermel H., Hagl T., Fortov V.E., Nefedov A.P., Molotkov V., Petrov O., Lipaev A., Ivanov A., Baturin Y. Compressional waves in complex (dusty) plasmas under microgravity conditions // Physics of Plasmas. 2003. V.10. N 1. P. 1–4.

3. A. V. Ivlev, M. Kretschmer, M. Zuzic, G. E. Morfill, H. Rothermel, H. M. Thomas, V. E. Fortov, V. I. Molotkov, A. P. Nefedov, A. M. Lipaev, O. F. Petrov, Yu. M. Baturin, A. I. Ivanov, and J. Goree Decharging of Complex Plasmas: First Kinetic Observations // 2003 The American Physical Society 055003-1. Physical Reviev Letters.V 90. N 5

4. Anatoli P Nefedov , Gregor E Morfill , Vladimir E Fortov , Hubertus M Thomas , Hermann Rothermel , Tanja Hagl , Alexei V Ivlev , Milenko Zuzic, Boris A Klumov , Andrey M Lipaev ,Vladimir I Molotkov ,Oleg F Petrov,Yuri P Gidzenko , SergeyK Krikalev , William Shepherd , Alexandr I Ivanov , Maria Roth , Horst Binnenbruck , John A Goree and Yuri P Semenov PKE–Nefedov*: Рlasma crystal experiments on the International Space Station // New Journal of Physics. V5 (2003) P.33.1–33.10

5. Нефедов А.П., Ваулина О.С., Петров О.Ф., Молотков В.И., Торчинский В.М., Фортов В.Е., Чернышев А.В., Липаев А.М. Иванов А.И., Калери А.Ю., Семенов Ю.П., Залетин С.В. Динамика макрочастиц в плазме тлеющего разряда постоянного тока в условиях микрогравитации. ЖЭТФ. 2002. №10. С.

6. В.Е. Фортов, О.С. Ваулина, В.И. Молотков, О.Ф. Петров, Ю.П.Семенов, Г. Морфилл, Х. Томас Пылевая плазма в условиях микрогравитации: эксперименты на Международной космической станции.

7. V.E. Fortov, A.V. Ivlev, S.A. Khrapak, A.G. Khrapak and G.E. Morfill, Complex (dusty) plasmas: Current status, open issues, perspectives, Physics Reports-Review Section of Physics Letters 421 (1-2), 1-103 (2005).;

8. В.Е. Фортов, А.Г. Храпак, С.А. Храпак, В.И. Молотков, О.Ф. Петров, Пылевая плазма, УФН, т. 174, с. 495-544 (2004);

9. A.V. Ivlev, G.E. Morfill, H.M. Thomas, C. Rath, G. Joyce, P. Huber, R. Kompaneets, V.E. Fortov, A.M. Lipaev, V.I. Molotkov, T. Reiter, M. Turin and P. Vinogradov, First observation of electrorheological plasmas, Physical Review Letters 100 (9) (2008).

10. K.R. Sutterlin, A. Wysocki, C. Rath, A.V. Ivlev, H.M. Thomas, S. Khrapak, S. Zhdanov, M. Rubin-Zuzic, W.J. Goedheer, V.E. Fortov, A.M. Lipaev, V.I. Molotkov, O.F. Petrov, G.E. Morfill and H. Lowen, Non-equilibrium phase transitions in complex plasma, Plasma Physics and Controlled Fusion 52 (12), 124042 (2010);

11. S.A. Khrapak, B.A. Klumov, P. Huber, V.I. Molotkov, A.M. Lipaev, V.N. Naumkin, H.M. Thomas, A.V. Ivlev, G.E. Morfill, O.F. Petrov, V.E. Fortov, Y. Malentschenko and S. Volkov, Freezing and Melting of 3D Complex Plasma Structures under Microgravity Conditions Driven by Neutral Gas Pressure Manipulation, Physical Review Letters 106 (20), 205001 (2011);

12. K.R. Sutterlin, A. Wysocki, A.V. Ivlev, C. Rath, H.M. Thomas, M. Rubin-Zuzic, W.J. Goedheer, V.E. Fortov, A.M. Lipaev, V.I. Molotkov, O.F. Petrov, G.E.Morfill and H. Lowen, Dynamics of Lane Formation in Driven Binary Complex Plasmas, Physical Review Letters 102 (14), 149901 (2009).

13. B. Liu, J. Goree, V.E. Fortov, A.M. Lipaev, V.I. Molotkov, O.F. Petrov, G.E.Morfill, H.M. Thomas and A.V. Ivlev, Dusty plasma diagnostics methods forcharge, electron temperature, and ion density, Physics of Plasmas 17 (5),053701 (2010).

14. K.R. Sutterlin, H.M. Thomas, A.V. Ivlev, G.E. Morfill, V.E. Fortov, A.M. Lipaev, V.I. Molotkov, O.F. Petrov, A. Wysocki and H. Lowen, Lane Formation in Driven Binary Complex Plasmas on the International Space Station, Ieee Transactions on Plasma Science 38 (4), 861-868 (2010).

15. S.K. Zhdanov, M. Schwabe, R. Heidemann, R. Sutterlin, H.M. Thomas, M.Rubin-Zuzic, H. Rothermel, T. Hagl, A.V. Ivlev, G.E. Morfill, V.I. Molotkov, A.M. Lipaev, O.F. Petrov, V.E. Fortov and T. Reiter, Auto-oscillations in complex plasmas, New Journal of Physics 12, 043006 (2010).

16. V.I. Molotkov, A.M. Lipaev, V.E. Fortov, O.F. Petrov, V.I. Naumkin, M.S. Kudashkina, G.E. Morfill, H.M. Tomas, A.V. Ivlev, S.A. Khrapak and T. Hagl, Phase translitions in dusty plasma experiments on the International space station, Dusty plasmas in applications, Proceedings of 3rd International conference on The Physics of Dusty and Burning Plasmas, Odessa, Ukraine, 92-95 (2010).

Результаты исследований отражены также в двух монографиях:

О.С. Ваулина, О.Ф. Петров, В.Е. Фортов, А.Г. Храпак, С.А. Храпак, Пылевая плазма: эксперимент и теория. М: Физматлит, (2009), 316 с.;

Complex and Dusty Plasmas: From Laboratory to Space / Edit. by Fortov V.E. and Morfill G.E. Publisher: CRC Press, (2010), 418 pp.

Результаты исследований широко представлены на многих международных конференциях и ежегодно обсуждаются на совместных семинарах ОИВТ РАН и ИВФ общества М.Планка.

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Тест"

Исследование возможности развития микродеструкции гермокорпуса модулей РС МКС под влиянием составляющих СВА и наличия условий для жизнедеятельности микрофлоры на поверхности гермокорпуса под ЭВТИ

Научный руководитель Котов О.В., ФГУП ЦНИИмаш, нач.центра, к.м.н.
Организация постановщик ФГУП ЦНИИмаш
Другие организации участники РУДН; ОАО «РКК "Энергия" им. С.П. Королева»; ГНЦ РФ-ИМБП РАН.

 

Цель

Исследования возможности развития микродеструкции гермокорпуса модулей РС МКС под влиянием составляющих СВА и наличия условий для жизнедеятельности микрофлоры на поверхности гермокорпуса под ЭВТИ

Описание

Внешние поверхности и элементы ОС могут периодически подвергаться воздействию струй двигателей ориентации, транспортных кораблей, а также продуктов выброса из внутренних объемов модулей компонентов воздушной среды после ее очистки, микропримесей и др. На поверхность станции могут быть занесены микроорганизмы, содержащиеся в воздухе жилых отсеков. Под воздействием факторов полёта свежие осадки продуктов неполного сгорания (ПНС) и летучих органических соединений (ЛОС) испаряются, а на поверхности может образоваться устойчивый осадок. Проникновение ПНС двигательного топлива и ЛОС под газопрозрачную ЭВТИ может привести к загрязнению корпуса и его микродеструкции.

Анализ выживаемости микроорганизмов, оставшихся на внешней поверхности гермообъема под ЭВТИ после вывода модуля на орбиту, в условиях открытого космоса и возможного проникновения под газопрозрачную ЭВТИ продуктов неполного сгорания двигательного топлива и компонентов воздушной среды после ее очистки и выброса на поверхность станции не проводился и представляет научных интерес.

Эксперимент позволит получить прямые доказательства, подтверждающие, что на внешней стороне беспилотных и пилотируемых космических станций могут присутствовать микробные клетки, устойчивость которых к неблагоприятным факторам окружающей среды чрезвычайно высока. Вопрос о возможности длительного выживания микроорганизмов на внешних оболочках космических аппаратов, вероятностных изменениях их биологических свойств и возможности их переноса на другие планеты и с других планет на Землю имеет в настоящее время огромное теоретическое и практическое значение.

Задачи КЭ:

- химический и микробиологический анализ проб, отобранных с внешней поверхности гермокорпуса РС МКС, для выявления возможности развития микродеструкции гермокорпуса под влиянием следующих факторов внекорабельной фоновой среды:

- осаждения агрессивных продуктов неполного сгорания (ПНС) двигательного топлива;

- наличия паров воды, образующихся при сгорании двигательного топлива;

- наличия условий для жизнедеятельности микроорганизмов – биодеструкторов на поверхности гермокорпуса под ЭВТИ.

Анализ возвращаемых проб проводится для оценки степени опасности загрязнений для ВКД, ресурсных характеристик гермокорпуса и попадания в атмосферу гермоотсеков, корректировки мероприятий безопасности и получения санитарно-гигиенического заключения, чем обосновывается высокий приоритетный уровень данного эксперимента.

Для выполнения КЭ используется прибор «Тест», представляющий собой гермоблок с двумя пробоотборниками, помещенными в гермополости, которые предварительно стерилизованы.

В течение каждой экспедиции при выходе космонавтов для ВнеКД в светлое время должен осуществляться отбор проб из-под ЭВТИ в 1-2 заданных радиограммой зонах.

В конце каждой экспедиции должна осуществляться доставка на Землю двух 0экземпляров устройств для отбора проб для химического анализа загрязнений в заданных зонах и определения контаминации микрофлорой поверхности гермокорпуса в доступных местах под ЭВТИ.

В результате проведения КЭ должны быть:

- выявлены возможности развития микродеструкции гермокорпуса модулей РС МКС под влиянием факторов внекорабельной фоновой среды под ЭВТИ;

- выбраны и обоснованы критерии надежности ПКК с учетом воздействия ФФС на материалы гермокорпуса и конструкций.

Полученные экспериментальные данные расширят возможности ранней диагностики процессов микродеструкции гермокорпуса космических станций и повысят эффективность борьбы с этими процессами в условиях длительного существования.

КЭ находится на этапе реализация на борту РС МКС.

1-й сеанс КЭ «Тест» был проведен 15 ноября 2010 г.

Цель работ - взятие проб-мазков с загрязненной поверхности экранно-вакуумной теплоизоляции в зонах расположения дренажных клапанов служебного модуля и под теплоизоляцией на корпусе стыковочного отсека.

Практически все идентифицированные вещества, особенно малолетучие, могут служить питательной средой для микроорганизмов и их отложения на гермокорпусе, создавая благоприятные условия для развития биокоррозии. По содержанию химических веществ в пробе, наиболее благоприятной для развития микрофлоры является зона расположения дренажного клапана СВМ-15 «Воздух». 2-й сеанс КЭ «Тест» был проведен 8 февраля 2012 г.

Проведено взятие проб-мазков под теплоизоляцией на корпусе Служебного модуля в зоне демонтированной антенны 4АОВКА в 2-х точках крепления демонтированного кронштейна. Пробы будут доставлены на Землю для анализа в апреле 2012 г.

Цель последующих сеансов КЭ сохраняется, а именно:

- исследование возможности развития микродеструкции гермокорпуса модулей РС МКС под воздействием составляющих СВА и наличия условий для жизнедеятельности микрофлоры на поверхности гермокорпуса под ЭВТИ.

В тоже время задачи эксперимента расширяются.

В перечень зон отбора проб в последующих экспериментах включаются:

- окантовки и остекления иллюминаторов;

- приборы внешней оптики;

- корпуса термостатируемых приборов и агрегатов, закрытых колпаками ЭВТИ;

- поверхности фиксирующих плат электросоединителей, которые закрыты откидными клапанами ЭВТИ и закреплены застёжками «велкро» (рисунок 3);

- окантовки иллюминаторов, закрытых снаружи колпаками ЭВТИ, где выполняются условия для сохранения жизнеспособных спор микрофлоры, т.к. не воздействует УФ и температура ~ 15-25?С.

Имеющиеся проблемы по КЭ:

Доставка оборудования для проведения КЭ связана с ограничениями по грузопотоку транспортных кораблей и количеством планируемых «выходов» для проведения внекорабельных работ в экспедициях.

Аппаратура

Для решения задач КЭ «Тест» разработано уникальное устройство для доставки на Землю проб, отобранных при ВнеКД с поверхности гермокорпуса, обеспечивающее стерильность пробоотборника до и после взятия проб-мазков.

Результаты

Первые результаты эксперимента показали:

- в пробе, взятой около клапана системы «Воздух», обнаружены жизнеспособные спорообразующие бактерии,

- анализ проб мазков под ЭВТИ показал наличие кислот на поверхности металла,

- анализ воздуха в зонах клапанов показывает наличие всех летучих органических соединений, идентифицированных в атмосфере РС МКС, в концентрациях, в сотни и тысячи раз превышающих концентрации тех же соединений в атмосфере станции.

Эксперименты, аналогичные КЭ «Тест», в условиях длительного пилотируемого космического полета ранее не проводились. Полученная информация об аномальных процессах, снижающих ресурсные характеристики гермокорпусов, будет использована для изделий с длительным сроком существования и изделий высокой автономности, например, марсианском экспедиционном комплексе, лунной или марсианской орбитальной или поверхностной станциях.

Аппаратура для взятия проб проста в изготовлении и эксплуатации и может быть введена в состав объекта в качестве штатного элемента.

КЭ «Тест» необходимо продолжить с целью получения достоверной информации для подтверждения полученных ранее результатов.

Публикации

1 Цыганков О.С., Афанасьев А.В., Шубралова Е.В., Дешевая Е.А., Поликарпов Н.А. «Микробиологические объекты на поверхности МКС», журнал «Полёт», №10, с. 50, М., 2013.

2 Цыганков О.С., Шубралова Е.В., Дешевая Е.А., Поликарпов Н.А., Цыганкова З.В. «Космический эксперимент "Тест" и перспективы астробиологических исследований в процессе ВКД» Сборник тезисов 10 Международной научно-практической конференции «Пилотируемые полеты в космос», ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина», 27-28 ноября 2013 года, с.280, Звездный г., 2013.

3 А.В. Сыроешкин, Т.В. Гребенникова, В.Б. Лапшин, А.Г. Южаков, Г.В. Садыкова, О.С. Цыганков, Е.В. Шубралова, В.А. Шувалов, М.А. Морозова, М.А. Чичаева, А.В. Головко Бактерии Мирового океана и суши Земли в космической пыли на Международной космической станции: панспермия или ионосферный лифт. Журнал "Гелиогеофизические исследования", № 5, 2013 год.

4 А.В. Сыроешкин, Т.В. Гребенникова, В.Б. Лапшин, О.С. Цыганков, Е.В. Шубралова, В.А. Шувалов, М.А. Морозова «Некоторые результаты КЭ «Тест» и экологические аспекты функционирования пилотируемых космических систем», сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции «Экология и космос» им. академика К.Я. Кондратьева, СПБ, 2013.

5 Цыганков О.С. Реальные шаги в область эмпирической экзобиологии: программа "Тест". Авиапанорамма №3. 2014.

6 Н.А. Поликарпов, Е.А. Дешевая, Н.Д. Новикова, В.Н. Сычев, В.К. Ильин, М.А. Левинских, Е.В. Шубралова Результаты исследования возможности и продолжительности выживания различных биологических объектов в открытом космосе, Материалы 36 академических чтений по космонавтике, Москва, январь 2014, с.573.

7 Цыганков О.С. Введение в эмпирическую экзобиологию: программа "Тест". Земля и Вселенная, 2/2014.

8 А.В. Сыроешкин, Т.В. Гребенникова, В.Б. Лапшин, О.С. Цыганков, Е.В. Шубралова, В.А. Шувалов, М.А. Морозова Некоторые результаты космического эксперимента «Тест» и экологические аспекты функционирования пилотируемых космических станций, материалы XLIX научных чтений памяти К.Э. Циолковского, 2014, с. 202.

9 А.В. Сыроешкин, Т.В. Гребенникова, В.Б. Лапшин, О.С. Цыганков, Е.В. Шубралова, В.А. Шувалов, М.А. Морозова «Некоторые результаты КЭ «Тест» и экологические аспекты функционирования пилотируемых космических систем», сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции «Экология и космос» им. академика К.Я. Кондратьева, СПБ, 2014.

10 A.V. Syroeshkin, T.V. Grebennikova, E.V. Shubralova, V.A. Shuvalov, O.S. Tsygankov, V.B. Lapshin BACTERIAL DNA OCEAN AND LAND ON THE SURFACE OF THE INTERNATIONAL SPACE STATION, Международная Ассамблея КОСПАР, Москва, 2014, F3.3.

11 Цыганков О.С., Гребенникова Т.В., Дешевая Е.А., Морозова М.А., Новикова Н.Д., Поликарпов Н.А., Сыроешкин А.В., Шубралова Е.В., Шувалов В.А., «Исследования мелкодисперсной среды на внешней поверхности международной космической станции в эксперименте «Тест»: обнаружены жизнеспособные микробиологические объекты», сб. «Космическая техника и технологии», №1(8), г. Королев, с. 31-41, 2015.

12 Цыганков О.С., Гребенникова Т.В., Дешевая Е.А., Морозова М.А., Новикова Н.Д., Поликарпов Н.А., Сыроешкин А.В., Шубралова Е.В., Шувалов В.А., «Результаты исследований дисперсной среды на конструктивных элементах МКС в космическом эксперименте «Тест», Труды II Всероссийской научной конференции «Экология и космос» им. Академика К.Я. Кондратьева, с. 312-315, СПБ, 2015.

13 Дешевая Е.А., Гребенникова Т.В., Новикова Н.Д., Морозова М.А., Поликарпов Н.А., Сыроешкин А.В, Цыганков О.С., Шубралова Е.В., Шувалов В.А. «Экспериментальные исследования состава мелкодисперсной среды и сохранения жизнеспособных микробиологических объектов на внешней поверхности МКС», Международная научно-практическая конференция «Научные исследования и эксперименты на МКС», с. 153-154, Москва, 2015.

14 Афанасьев А.В., Шубралова Е.В., Цыганков О.С., Гребенникова Т.В., Добровольский В.И., Матвеева И.С., Неверов К.В., Скрыпников А.Ю., Сыроешкин А.В. «Исследование космохимии межпланетной пыли в свете представлений гипотезы панспермии», журнал «Космонавтика и Ракетостроение», №5(84), с. 21 – 27, г. Королев, 2015.

15 Дешевая Е.А., Шубралова Е.В., Цыганков О.С. Поликарпов Н.А., Гребенникова Т.В., Новикова Н.Д., Морозова М.А., Сыроешкин А.В. «Исследования микродисперсной среды на внешней поверхности МКС», 11 Международная научно-практическая конференция «Пилотируемые полеты в космос», ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина», с. 160, Звездный, 2015.

16 Цыганков О.С., Гребенникова Т.В., Дешевая Е.А., Лапшин В.Б., Морозова М.А., Новикова Н.Д., Поликарпов Н.А., Сыроешкин А.В., Шубралова Е.В., Шувалов В.А «Исследования мелкодисперсной среды на внешней поверхности международной космической станции в эксперименте «Тест»: обнаружены жизнеспособные микробиологические объекты», материалы 50-х Научных чтений памяти К.Э. Циолковского, с.302-303, Калуга, 2015.

17 Е.А. Дешевая, Е.В. Шубралова, Н.А. Поликарпов, О.С. Цыганков, Н.Д. Новикова, В.Н. Кущев, В.А. Шувалов "Результаты космического эксперимента "ТЕСТ", "Актуальные проблемы Российской космонавтики". Материалы ХХХ1Х академических чтений по космонавтике, Москва, январь 2015г., с. 487.

18 Цыганков О.С. Космическое происхождение жизни на Земле. Земля и Вселенная, 2/2016.

19 Цыганков О.С., Шубралова Е.В., Дешевая Е.А., Поликарпов Н.А., Гребенникова Т.В., Новикова Н.Д., Морозова М.А., Сыроешкин А.В. «Эксперимент «Тест»: космозоль и живая материя на поверхности международной космической станции», материалы международной конференции «Human space exploration», Королев, 2016 г., с. 58.

20 Дешевая Е.А., Шубралова Е.В., Цыганков О.С. Поликарпов Н.А. Гребенникова Т.В., Новикова Н.Д., Морозова М.А., Сыроешкин А.В. «Ловушка космической пыли - поверхность МКС», материалы 2-ой Всероссийской конференции по астробиологии «Жизнь во Вселенной: физические, химические и биологические аспекты»», г. Пущино, 2016 г., с. 47.

21 Дешевая Е.А., Шубралова Е.В., Цыганков О.С. Гребенникова Т.В., Новикова Н.Д., Сыроешкин А.В. «Данные о состоянии космической пыли, полученные в КЭ «Тест», материалы 16 Конференции по космической биологии и медицине с международным участием, т. 50 вып. №5, стр. 72

22 Печеркин В.Я., Василяк Л.М., Дешевая Е.А., Новикова Н.Д., Поликарпов Н.А., Шубралова Е.В., Цыганков О.С. " Исследование сохраняемости микроорганизмов на пробниках прибора "Тест" при вакуумировании" // в сборнике 2-ой Всероссийской конференции по астробиологии "Жизнь во Вселенной: физические, химические и биологические аспекты" , 5-9 июня 2016 г., Пущино, С.131

23 Дешевая Е.А., Шубралова Е.В., Котов О.В., Цыганков О.С., Сыроешкин А.В., Гребенникова Т.В. Международная космическая станция - объект и инструмент исследований в области экзобиологии и космохимии // XII Международная научно-практическая конференция «Пилотируемые полеты в космос», Звездный городок, 24-26 октября 2017 г.

24 Дешевая Е.А. , Печеркин В.Я., Василяк Л.М. , Шубралова Е.В., Новикова Н.Д., Гуридов А. А., Цыганков О.С. «Сохраняемость микроорганизмов на тестовых объектах при вакуумировании» ", журнал "Авиакосмическая и экологическая медицина Т.52, №2, 2018 г., стр. 5 -12.

25 T. V. Grebennikova, A. V. Syroeshkin, E. V. Shubralova, O. V. Eliseeva, L. V. Kostina,1 N. Y. Kulikova, O. E. Latyshev, M. A. Morozova, A. G. Yuzhakov, I. A. Zlatskiy , M. A. Chichaeva, O. S. Tsygankov «The DNA of Bacteria of the World Ocean and the Earth in Cosmic Dust at the International Space Station», Scientific World Journal, Volume 2018, Article ID 7360147, 1-7 pages

26 Цыганков О.С., Шубралова Е.В. «Междисциплинарные исследования космозолей на примере эксперимента «ТЕСТ», материалы 53-х Научных чтений памяти К.Э. Циолковского, Калуга, 2018, стр. 363

 

ПЕРЕЧЕНЬ ПАТЕНТОВ ПО КЭ «ТЕСТ»

Патент на изобретение - №2536746

Авторы - Дешевая Е.А., Цыганков О.С., Шубралова Е.В.

Устройство для сбора проб космонавтом с внешней поверхности космических объектов.

 

Патент на изобретение - №2618603

Авторы – Соловьев В.А., Цыганков О.С., Шубралова Е.В.

Способ поиска и обнаружения микроорганизмов космического происхождения.

 

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Экон"

Экспериментальные исследования по оценке возможностей использования РС МКС для экологического обследования районов деятельности различных объектов

Научный руководитель Онуфриенко Ю. И., ЦПК, летчик-космонавт РФ
Организация постановщик ФГБУ «Центр подготовки космонавтов ЦПК им. Ю.А. Гагарина»
Другие организации участники ФЦ ВНИИ ГОЧС, ОАО РКК «Энергия» им. С.П. Королева

 

Цель

Определение возможности получения оперативной документированной информации при ведении космонавтами визуально-приборных наблюдений ручным оптическим прибором в условиях длительного космического полета с борта российского сегмента международной космической станции для экологического обследования деятельности войск на территории РФ и зарубежных государств.

Описание

Оценка экологической ситуации в районе размещения военного объекта или в зоне локального вооруженного конфликта заключается в комплексной анализе большого объема разнородной информации, основным источником которой являются материалы дистанционного зондирования Земли с авиационных носителей и из космоса. Космическая съемка является единственным методом, позволяющим точно, объективно и на больших площадях регистрировать и обобщать данные о воздействии деятельности войск на окружающую среду и вырабатывать рекомендации по предотвращению неблагоприятных последствий их деятельности.

В данном эксперименте, согласно ТЗ на КЭ решаются следующие задачи:

- Набор статистических данных видеосъемки по экологическому обследованию районов деятельности войск на территории РФ и зарубежных государств;

- Получение оперативной информации в процессе визуально-приборных наблюдений с использованием ручных оптических приборов при наблюдении различных наземных объектов.

Объекты, предполагаемые к наблюдению:

• выбросы в атмосферу промышленных предприятий;

• лесные пожары;

• загрязнения водной поверхности нефтепродуктами в портах и военно-морских базах;

• загрязнения водной поверхности у нефтяных терминалов и у платформ морского бурения;

• пожары на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях;

• пожары на крупных промышленных предприятиях;

• воздействие на окружающую среду деятельности аэропортов и аэродромов;

• военные полигоны;

• извержения вулканов,

• атмосфера над крупными городами мира,

• наводнения;

• сели;

• поиск посевов наркотических растений;

• аварии на АЭС;

• воздействие на окружающую среду космодромов и ракетных баз;

• предприятия по утилизации химического и ядерного оружия.

Аппаратура

Используются штатная цифровая видео- и фотоаппаратура с набором высококачественных объективов. Для поиска, детального наблюдения и видеорегистрации объектов используется ручной бинокулярный наблюдательный прибор высокого разрешения с цифровой видеокамерой «Рубинар».

Результаты

Результаты съемки передаются на Землю в оперативном режиме и на носителях по окончанию экспедиции.

Публикации

Список публикаций в процессе редактирования.

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Экон-М"

Получение информации для экологического обследования районов деятельности различных объектов с борта РС МКС

Научный руководитель Орешкин Г.Д., ЦПК им. Ю.А. Гагарина, зам.нач. 1-го управления по научно-исследовательской испытательной работе, к.т.н.
Организация постановщик ФГБУ «Центр подготовки космонавтов ЦПК им. Ю.А. Гагарина»
Другие организации участники ФЦ ВНИИ ГОЧС, ПАО РКК «Энергия» им. С.П. Королева

 

Цель

Эксперимент проводится с целью оперативного получения информации для экологического обследования районов деятельности различных объектов на территории Российской Федерации и зарубежных государств при ведении космонавтами визуально-приборных наблюдений с борта РС МКС с помощью ручных оптических приборов в условиях длительного космического полёта.

Описание

Оценка экологической ситуации в районе деятельности различных объектов заключается в комплексной анализе большого объема разнородной информации, основным источником которой являются материалы дистанционного зондирования Земли с авиационных носителей и из космоса. Космическая съемка является единственным методом, позволяющим точно, объективно, на больших площадях и в труднодоступных районах, систематически регистрировать воздействие на окружающую среду при помощи визуально-приборных наблюдений. Многие задачи экологии могут быть решены только на основе длительных (многолетних) наблюдений за конкретными объектами. Все получаемые космические фотоснимки необходимо подвергать первичной обработке, классифицировать по географическому и временному признакам, привязывать к характеристикам съёмочной аппаратуры и архивировать в базах данных и передавать заказчикам.

В данном эксперименте, согласно ТЗ на КЭ решаются следующие задачи:

- Наблюдение экологической обстановки и накопление данных фото и видеосъемки по экологическому обследованию районов деятельности различных объектов на территории РФ и зарубежных государств;

- Набор статистических данных видеосъемки по экологическому обследованию районов деятельности войск на территории РФ и зарубежных государств;

- Получение оперативной информации в процессе визуально-приборных наблюдений с использованием ручных оптических приборов при наблюдении различных наземных объектов. 

- Экспериментальная отработка методов комплексного наблюдения наземных, морских и космических объектов с использованием фотографической и спектральной аппаратуры.

 

Объекты, предполагаемые к наблюдению:

• выбросы в атмосферу промышленных предприятий;

• лесные пожары;

• загрязнения водной поверхности нефтепродуктами в портах и военно-морских базах;

• загрязнения водной поверхности у нефтяных терминалов и платформ морского бурения;

• пожары на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях;

• пожары на крупных промышленных предприятиях;

• воздействие на окружающую среду деятельности аэропортов, авиабаз и аэродромов;

• военные полигоны;

• извержения вулканов,

• атмосфера над крупными городами мира,

• наводнения;

• сели;

• поиск посевов наркотических растений;

• аварии на АЭС;

• воздействие на окружающую среду космодромов и ракетных баз;

• предприятия по утилизации химического и ядерного оружия.

Аппаратура

Используются штатная цифровая видео- и фотоаппаратура с набором высококачественных объективов. Для поиска, детального наблюдения и видеорегистрации объектов используется ручной бинокулярный наблюдательный прибор высокого разрешения с цифровой видеокамерой «Рубинар».

Результаты

 

Публикации

Список публикаций в процессе редактирования.

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Эксперт"

Исследование процессов микродеструкции в обитаемых отсеках МКС в условиях длительного полета

Научный руководитель
Организация постановщик ФГУП ЦНИИмаш
Другие организации участники

 

Цель

- исследование влияния на скорость развития микроразрушений гермокорпуса, элементов конструкции и бортового оборудования модулей РС МКС факторов фоновой физической среды в обитаемых отсеках. В ходе КЭ  исследуется как непосредственное воздействие физических факторов на материалы, так и косвенное – через влияние на жизнедеятельность микроорганизмов – биодеструкторов.

- отработка акустических и электромагнитных средств и методов раннего обнаружения и предотвращения процессов микродеструкции и явлений коррозии, как физической, так и биологической природы, внутри обитаемых отсеков в обеспечение создания штатных бортовых средств для РС МКС перспективных ПКК.

 

 

Описание

 

Аппаратура

 

Результаты

 

Публикации

 

Вверх   Показать все