ТУСУР примет участие в создании радиационно-защитных тканей для космонавтов и плиток для обитаемых космических аппаратов

В Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) действует Международная коллаборация из различных организаций для выполнения исследований по созданию таких радиационно-защитных покрытий (РЗП) В нее была приглашена  лаборатория Радиационного и космического материаловедения (РКМ) ТУСУРа. Меморандум подписан 20 марта 2026 года. В состав общего проекта вошли Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ), Центр подготовки космонавтов (ЦПК), Белгородский технический университет им. Шухова (БТУ).

Основанием для приглашения в совместный проект стали результаты  многолетних исследований лаборатории Радиационного и космического материаловедения по созданию  материалов для космических аппаратов, расположенных на их внешних поверхностях и подверженных действию различных видов излучений космического пространства (КП): протонов, электронов, квантов солнечного спектра, ионосферной плазмы и плазмы Солнечного ветра.

Основным направлением этих исследований лаборатории РКМ является создание терморегулирующих покрытий (ТРП), состоящих из неорганических пигментов и связующих компонентов. Для увеличения стойкости к действию излучений КП и при синтезе новых или модифицировании известных пигментов и связующих применяются  нанотехнологии.

«При изучении процессов, происходящих в пигментах и связующих под действием различных видов излучений КП и приводящих к образованию фото – и радиационных дефектов, в нашей лаборатории создан имитатор условий космического пространства, позволяющий не только облучать материалы раздельно, последовательно или одновременно тремя видами излучений электроны, протоны, кванты солнечного спектра),  действующими на орбитах различных спутников, в том числе и спутников связи (геостационарной и высокоэллиптической), но и регистрировать в вакууме на месте облучения (in situ) изменения свойств и рабочих характеристик этих материалов. Такие результаты позволили создавать механизмы процессов, происходящих в столь сложных материалах, как ТРП, разработать комплекс математических моделей для их описания и прогнозирования рабочих характеристик на длительные сроки пребывания космических аппаратов (КА) на реальных орбитах», - рассказал заведующий лабораторией РКМ, профессор Михаил Михайлов.

Уже в этом году совместно с ОИЯИ планируется приступить к решению проблемы  защиты космонавтов и биологических объектов от ионов высоких энергий. Помимо излучений, сосредоточенных в Радиационных поясах Земли и в Межпланетном космическом пространстве (МКП), в которых проходят орбиты спутников связи и которые за прошедшие 65 лет достаточно хорошо изучены, на КА действуют ионы высоких энергий, поступающие из МКП. Они преодолевают магнитное поле Земли и поступают в Околоземное космическое пространство, расположенное в области до 1000 км от поверхности Земли.

«Заметного вклада из-за малых потоков  в деградацию материалов КА они не вносят, но такие ионы, ввиду их высокой энергии,  проникают в кабины международной космической станции (МКС) и могут повреждать космонавтов и биологические объекты. Поэтому необходимо разрабатывать радиационно-защитные покрытия (РЗП) для костюмов космонавтов и плитки для обшивок МКС в тех местах, где находятся космонавты и биологические объекты», - пояснил Михаил Михайлов.

Для выполнения исследований ТУСУР планирует привлечь также промышленных партнеров. Среди задач, которые ставит перед собой коллектив – исследование кроме общеизвестных методов (ИК-спектроскопии, РФА, РСА, Растровой и просвечивающей электронной микроскопии и др.) методами диффузного и зеркального отражения света в вакууме, исследование процессов, происходящих в ряде материалов, подвергнутых воздействию ионов высоких энергий повреждающих факторов космического пространства. На основе полученных результатов будут выбраны наиболее стойкие для изготовления защитных тканей для костюмов  космонавтов и плиток  для  КА.