Libmonster ID: UA-2390

Заглавие статьи ВАКУУМНЫЕ ЛАБОРАТОРИИ - В ОТКРЫТОМ КОСМОСЕ
Автор(ы) Роговая М., Ярослав РЕНЬКАС
Источник Наука в России,  № 3, 2010, C. 10-12

Сегодня все чаще можно слышать разговоры о стремительном истощении углеводородного топлива и необходимости срочного освоения альтернативных источников энергии, одним из которых являются солнечные батареи. К сожалению, широкого применения в мире, в том числе и России, они не получили. Сложившуюся ситуацию, по мнению доктора физико-математических наук Олега Пчелякова - заведующего отделом роста и структуры полупроводниковых материалов Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, должны исправить вакуумные космические лаборатории. О реализации этого перспективного проекта ученый рассказал в журнале "Наука и технологии РФ" - над ним уже несколько лет трудятся сибирские исследователи совместно с сотрудниками Университета Хьюстона (США).

Отечественные специалисты еще в начале 1970-х годов разработали матричные фотоприемники инфракрасного диапазона, электронно-оптические преобразователи, СВЧ-транзисторы, квантовые интерферометры*. Что же касается выращивания крис-


* См.: А. Скринский. Познание материи. - Наука в России, 2007, N 6 (прим. ред.).

стр. 10

таллов для солнечных батарей, то в Новосибирске постепенно пришли к выводу, что технически и экономически выгоднее решать эту задачу за пределами нашей атмосферы, ибо КПД такой работы на Земле составит не выше 15 - 16%. Столь жесткие ограничения на уровень производительности солнечных батарей накладывают не только толщина слоя полупроводника, но и состав пленки, а также качество выращиваемых кристаллов кремния. Улучшить эти характеристики можно, лишь получая необходимый материал в очень чистых условиях, максимально приближенных к идеальному вакууму. Это позволит довести КПД преобразования света в электричество до 30%, а значит, вдвое уменьшить поверхность батарей при той же мощности.

Строить вакуумные камеры на Земле очень дорого и неэффективно - нужны особо чистые помещения в сотни квадратных метров и оборудование почти на миллиард долларов. Причем единожды распилив в такой установке, к примеру, арсенид* галлия, в ней уже никогда нельзя будет вырастить кристаллы кремния и германия, ибо мышьяк, входящий в состав первого соединения, осаждаясь на стенках камеры и испаряясь даже при комнатной температуре, изменит характеристику второго материала настолько, что полученный продукт будет обладать свойствами не полупроводника, а металла.

К слову сказать, инициатором организации космических лабораторий стал потомок русских эмигрантов первой волны, а ныне заслуженный профессор Университета Хьюстона по перспективным материалам, один из научных экспертов НАСА Алекс Игнатьев. Другой американский ученый славянского происхождения Костоф в 1960-е годы произвел расчеты функционирования соответствующей лаборатории, доказывающие, что на первой космической скорости за предметом, летящим вне земной атмосферы, образуется область, где практически нет вещества. Тем самым он сформулировал концепцию космической лаборатории. Размер ее может быть любым - достаточно прикрепить к летающей орбитальной станции требуемого диаметра экран наподобие зонта.

Разумеется, в те годы никто не думал, что подобная лаборатория предоставит идеальные условия для выращивания чистых кристаллических структур, поэтому применения изобретению Костофа не нашлось. К его идее вновь обратились в конце 1980-х годов, а спустя еще десять лет уже начались полеты орбитальных аппаратов с необходимыми устройствами. Первый из них для выращивания кремниевых


* Арсениды - химические соединения мышьяка с металлами, являются важными полупроводниками (прим. ред.).

стр. 11

Российский сегмент Международной космической станции.

пленок в космосе запустили США. Весил он более 3,5 т. Стоимость выведения такого груза исчисляется миллионами долларов.

Финансовую поддержку российского проекта сегодня оказывает Ракетно-космическая корпорация "Энергия", в будущем часть затрат планируется возложить на частных инвесторов. Замыслы наших ученых интересны всему мировому научному сообществу, поскольку в космических вакуумных лабораториях можно будет не только выращивать кремниевые структуры, но и производить глубокую очистку материалов, создавать металлические пленки, диэлектрики и фоточувствительные среды. Окупаемость такого вакуумного производства вне атмосферы Земли рассчитали эксперты Германии и Франции, которым отечественные специалисты направили бизнес-план проекта для привлечения инвесторов.

За новые поисковые исследования в будущих орбитальных вакуумных лабораториях отвечает Федеральное государственное унитарное предприятие "ЦНИИ-маш" (город Королев, Московская область)*. Совместно с ним Институт физики полупроводников СО РАН разрабатывает проект космического автономного технологического корабля "ОКА-Т". Пока он существует только в чертежах. Воплотить его в жизнь сибиряки собираются к 2015 г. На нем будет размещено вакуумное производство, на котором начнут выращивать кремниевые пластины, а затем в баллистических капсулах возвращать их на Землю. Над решением этого проекта работают сейчас ведущие специалисты нашей страны в сфере микроэлектроники: академик Камиль Валиев - организатор "кремниевой долины" в подмосковном городе Зеленограде, академик Александр Орликовский - директор Московского физико-технического института, академик Александр Асеев - председатель Президиума СО РАН и др. Все это вселяет надежду, что, развернув вакуумное производство в космосе, нам удастся шагнуть по уровню технологий на многие десятилетия вперед.

Роговая М. В открытом космосе построят завод. - "Наука и технологии РФ", 23.12.2009 г.

Материал подготовил Ярослав РЕНЬКАС


* См.: Н. Севастьянов. Продолжая дело легендарного конструктора. - Наука в России, 2007, N 1 (прим. ред.).


© elibrary.com.ua

Permanent link to this publication:

https://elibrary.com.ua/m/articles/view/ВАКУУМНЫЕ-ЛАБОРАТОРИИ-В-ОТКРЫТОМ-КОСМОСЕ

Similar publications: LRussia LWorld Y G


Publisher:

Валентин ПротопоповContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elibrary.com.ua/CashBack

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

ВАКУУМНЫЕ ЛАБОРАТОРИИ - В ОТКРЫТОМ КОСМОСЕ // Kiev: Library of Ukraine (ELIBRARY.COM.UA). Updated: 23.07.2014. URL: https://elibrary.com.ua/m/articles/view/ВАКУУМНЫЕ-ЛАБОРАТОРИИ-В-ОТКРЫТОМ-КОСМОСЕ (date of access: 29.11.2021).


Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Rating
0 votes
Related Articles
Запрещает ли PayPal азартные игры?
Catalog: Экономика 
9 hours ago · From Україна Онлайн
IN THE INTERESTS OF ENERGY STABILITY
5 days ago · From Україна Онлайн
Аварии на топливе Westinghouse случались и ранее, начиная с 1979 года, когда произошла крупнейшая в истории США авария на АЭС Три-Майл-Айленд, в результате которой зафиксировано расплавление 50% активной зоны реактора. Далее Westinghouse делала попытки торговать с Чехией, однако опасные эксперименты по замене оригинального топлива окончились досрочной его выгрузкой из 1-го энергоблока АЭС Темелин в январе 2007 года, по причине его сильной деформации. Вышедшие из строя вэстингхаусовские тепловыводящие сборки на 3-м энергоблоке Южно-Украинской АЭС были в экстренном порядке заменены на стандартные ТВЭЛовские.
Catalog: Экология 
6 days ago · From Naina Kravetz
HISTORY OF ROADS AND GROUND TRANSPORT ACCORDING TO ARCHEOLOGICAL DATA
Catalog: История 
7 days ago · From Україна Онлайн
BASIC UNIT FOR THE AMERICAN ACCELERATOR
8 days ago · From Україна Онлайн
TRANSITION TO CONTROLLED EVOLUTION OF THE BIOSPHERE
Catalog: Биология 
8 days ago · From Україна Онлайн
DEVONIAN PALEOSOILS OF THE ANDOMA MOUNTAIN
8 days ago · From Україна Онлайн
Безопасно ли брать кредит в Интернете?
Catalog: Экономика 
9 days ago · From Україна Онлайн
Знакомьтесь! Google: Платформа для маркетинга
9 days ago · From Україна Онлайн
Как узнать актуальный курс валют на сегодня?
Catalog: Экономика 
9 days ago · From Україна Онлайн

Actual publications:

Latest ARTICLES:

ELIBRARY.COM.UA is an Ukrainian library, repository of author's heritage and archive

Register & start to create your original collection of articles, books, research, biographies, photographs, files. It's convenient and free. Click here to register as an author. Share with the world your works!
ВАКУУМНЫЕ ЛАБОРАТОРИИ - В ОТКРЫТОМ КОСМОСЕ
 

Contacts
Watch out for new publications: News only: Chat for Authors:

About · News · For Advertisers · Donate to Libmonster

Ukraine Library ® All rights reserved.
2009-2021, ELIBRARY.COM.UA is a part of Libmonster, international library network (open map)
Keeping the heritage of Ukraine


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of branches, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. After registration at your disposal - more than 100 tools for creating your own author's collection. It is free: it was, it is and always will be.

Download app for smartphones