Применение нанотехнологий и наноматериалов в перспективных космических проектах
Специалисты космической отрасли многих стран уделяют большое внимание анализу и прогнозированию разнообразных возможностей применения нанотехнологий и наноматериалов в космических системах. Обобщенный прогноз развития космических нанотехнологий представлен на рис. (см. ссылку). На этом рисунке горизонтальная шкала отражает рост потенциальных возможностей космических систем на разных временных этапах, а движение вверх по вертикальной шкале показывает повышение уровня сложности и интеграции систем. Каждый новый шаг по шкале времени, приведенной в верхней части рисунка, предполагает появление более сложных нанообъектов, а также возникновение и развитие новых областей знаний и технологий или функций.
Как можно видеть из приведенной прогностической схемы, в ближайшие годы (до 5 лет) ожидается появление и даже начало практического применения нескольких классов наноматериалов. Прежде всего, речь идет о новых конструкционных материалах на основе наночастиц и нанотрубок, которые позволят резко снизить вес космического аппарата (КА) без ущерба для его прочности. Другим успешно развиваемым направлением является наноэлектроника с использованием УНТ и иных наноструктур. В дальнейшем планируется создание стойких к воздействию космической радиации молекулярных компьютеров и биокомпьютеров, реализация известного проекта строительства «космического лифта» на основе сверхпрочного троса протяженностью от земной поверхности до геостационарной орбиты, разработка биосенсоров, использующих эффект «молекулярного распознавания», создание сенсорных сетей для диагностики состояния среды в окрестности Земли и других планет, а также систем нанороботов, способных выполнять масштабные работы, в том числе направленные на улучшение окружающей среды.
Нанотехнологии, безусловно, рассматриваются как один из ключевых моментов при реализации перспективных космических проектов.
На рассматриваемом временном интервале до 2035 г. предполагается непрерывное совершенствование основных систем КА за счет применения нано-технологий и наноматериалов. Это позволит уже в ближайшие годы использовать созвездия малых спутников для мониторинга Земли, околоземной космической среды и Солнца, а позднее – ввести в строй подобные созвездия для изучения дальнего космоса и построить космические телескопы с большой апертурой. Роботы, созданные с применением нанотехнологий и наноматериалов, будут играть важную роль при изучении Марса, а также Венеры и планет-гигантов Солнечной системы, в окрестности и на поверхности которых КА должны работать в экстремальных условиях. И конечно же, осуществление таких крупных космических проектов как строительство обитаемых баз на Луне и пилотируемый полет на Марс, немыслимо без нанотехнологий и наноматериалов, начиная от использования конструкционных и функциональных материалов с уникальными свойствами и заканчивая применением разнообразных устройств и систем, обеспечивающих диагностику состояния здоровья и жизнедеятельность космонавтов.
Л.С. Новиков, Е.Н. Воронина
Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ
E-mail: novikov@sinp.msu.ru
В ракетостроении будут применены нанотехнологии
Нанотехнологии собираются применить в конструкциях космических аппаратов, которые существенно повысят эффективность эксплуатацию комических аппаратов на орбите
Может случайно, а может и нет, эта тема нанотехнологий и космонавтики для размышлений о содержании деятельности Корпорации появляется накануне 12 апреля...
Тут, несколько резонов:
1) В прошлом году на Летней школе проф. В.В. Строкова (г. Белгород) в видео-интервью высказала идею о проектировании ребятами "Умного дома", что, действительно, является межкластерной (даже на основе проектов, курируемых РОСНАНО) интегративной задачей. Ну, а где "Умный дом", там и недалеко и до "Космического умного дома-модуля"...-) В общем романтика+прагматика+наглядность=
2) Казань (если так...) хорошая ресурсная база для понимания встречи авиапрома и нанотехнологий, хотя и про фармацевтику тоже не забудем...
3) В рядах ШЛР есть "Школа Космонавтики", у которой великолепный творческий потенциал, способный проявится в такой нетривиальной интеграции, как, например, космос-нано-бизнес, разумеется при объединяющей поддержке всех остальных, сильных каждый в своем.
4) Хороший повод для учебно-игровой отработки ребятами проектирования комплексной технологической минимизации и оптимизации при оснащении более или менее автономного жилого/нежилого модуля... (пусть даже на уровне научной-фантастики)
Комментарии
Применение нанотехнологий и наноматериалов в перспективных космических проектах
Специалисты космической отрасли многих стран уделяют большое внимание анализу и прогнозированию разнообразных возможностей применения нанотехнологий и наноматериалов в космических системах. Обобщенный прогноз развития космических нанотехнологий представлен на рис. (см. ссылку). На этом рисунке горизонтальная шкала отражает рост потенциальных возможностей космических систем на разных временных этапах, а движение вверх по вертикальной шкале показывает повышение уровня сложности и интеграции систем. Каждый новый шаг по шкале времени, приведенной в верхней части рисунка, предполагает появление более сложных нанообъектов, а также возникновение и развитие новых областей знаний и технологий или функций.
Как можно видеть из приведенной прогностической схемы, в ближайшие годы (до 5 лет) ожидается появление и даже начало практического применения нескольких классов наноматериалов. Прежде всего, речь идет о новых конструкционных материалах на основе наночастиц и нанотрубок, которые позволят резко снизить вес космического аппарата (КА) без ущерба для его прочности. Другим успешно развиваемым направлением является наноэлектроника с использованием УНТ и иных наноструктур. В дальнейшем планируется создание стойких к воздействию космической радиации молекулярных компьютеров и биокомпьютеров, реализация известного проекта строительства «космического лифта» на основе сверхпрочного троса протяженностью от земной поверхности до геостационарной орбиты, разработка биосенсоров, использующих эффект «молекулярного распознавания», создание сенсорных сетей для диагностики состояния среды в окрестности Земли и других планет, а также систем нанороботов, способных выполнять масштабные работы, в том числе направленные на улучшение окружающей среды.
Нанотехнологии, безусловно, рассматриваются как один из ключевых моментов при реализации перспективных космических проектов.
На рассматриваемом временном интервале до 2035 г. предполагается непрерывное совершенствование основных систем КА за счет применения нано-технологий и наноматериалов. Это позволит уже в ближайшие годы использовать созвездия малых спутников для мониторинга Земли, околоземной космической среды и Солнца, а позднее – ввести в строй подобные созвездия для изучения дальнего космоса и построить космические телескопы с большой апертурой. Роботы, созданные с применением нанотехнологий и наноматериалов, будут играть важную роль при изучении Марса, а также Венеры и планет-гигантов Солнечной системы, в окрестности и на поверхности которых КА должны работать в экстремальных условиях. И конечно же, осуществление таких крупных космических проектов как строительство обитаемых баз на Луне и пилотируемый полет на Марс, немыслимо без нанотехнологий и наноматериалов, начиная от использования конструкционных и функциональных материалов с уникальными свойствами и заканчивая применением разнообразных устройств и систем, обеспечивающих диагностику состояния здоровья и жизнедеятельность космонавтов.
Цит.: http://nuclphys.sinp.msu.ru/school/s09/09_01.pdf
Л.С. Новиков, Е.Н. Воронина
Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ
E-mail: novikov@sinp.msu.ru
В ракетостроении будут применены нанотехнологии
Нанотехнологии собираются применить в конструкциях космических аппаратов, которые существенно повысят эффективность эксплуатацию комических аппаратов на орбите
См. http://www.nanonewsnet.ru/blog/nikst/primenenie-nanotekhnologii-v-raketo...
Может случайно, а может и нет, эта тема нанотехнологий и космонавтики для размышлений о содержании деятельности Корпорации появляется накануне 12 апреля...
Тут, несколько резонов:
1) В прошлом году на Летней школе проф. В.В. Строкова (г. Белгород) в видео-интервью высказала идею о проектировании ребятами "Умного дома", что, действительно, является межкластерной (даже на основе проектов, курируемых РОСНАНО) интегративной задачей. Ну, а где "Умный дом", там и недалеко и до "Космического умного дома-модуля"...-) В общем романтика+прагматика+наглядность=
2) Казань (если так...) хорошая ресурсная база для понимания встречи авиапрома и нанотехнологий, хотя и про фармацевтику тоже не забудем...
3) В рядах ШЛР есть "Школа Космонавтики", у которой великолепный творческий потенциал, способный проявится в такой нетривиальной интеграции, как, например, космос-нано-бизнес, разумеется при объединяющей поддержке всех остальных, сильных каждый в своем.
4) Хороший повод для учебно-игровой отработки ребятами проектирования комплексной технологической минимизации и оптимизации при оснащении более или менее автономного жилого/нежилого модуля... (пусть даже на уровне научной-фантастики)