Публикации
Launched in March 2021, the 3U CubeSat nanosatellite was the first ever to use an ultra-lightweight harmonic diffractive lens for Earth remote sensing. We describe the CubeSat platform we used; our 10 mm diameter and 70 mm focal length lens synthesis, design, and manufacturing; a custom 3D-printed camera housing built from a zero-thermal-expansion metal alloy; and the on-Earth image post-processing with a convolutional neural network resulting in images comparable in quality to classical refractive optics used for remote sensing before.
Проведено компьютерное моделирование глубинного хода поглощенной дозы в зависимости от энергии электронного облучения действующего в диапазоне 30-60 кэВ, и проведены расчеты коэффициента накопления дозы в этих условиях для полиэтилентерефталата, полиметилметакрилата, полистирола и полиэтилена низкой плотности, как модельных полимеров корпусов микроэлектронных устройств. Показано, что значения энергии электронов, соответствующие максимальному коэффициенту накопления дозы, зависят от плотности полимера.
Проведенные исследования позволяют с большой точностью определять проводимость пластиковых корпусов микроэлектронных устройств в условиях электронного облучения, что представляет особый интерес для исключения физической возможности возникновения электростатических разрядов, приводящих к отказам бортовой электроники космических аппаратов.
Веб приложение «Передача данных со спутника на наземную станциию» разработаное для моделирования передачи данных между малым космическим аппаратом на низкой околоземной орбите и управляющим центр на Земле. Приложение учитывает несколько параметров, позволяющих заменить количество экспериментов. Кроме того, модель SGP4 и модели с такими параметрами, как коэффициент битовых ошибок и ослабление интенсивности дождя изучаются и используются при разработке приложения. Наконец, примеры использования приложения в образовании и внедрении в школу и университет. рассматриваются студенты космических проектов
Программный комплекс «Виртуальный космос виртуальный спутник» (VSVS) разработан для расчетов геомагнитного поля и изучения результатов моделирования полета МКА на низкой орбите с разными параметрами. Приложение позволит заменить ряд экспериментов. Кроме того, изучаются модели SGP4 и IGRF в связи с их важной ролью в разработке решения, а также возможные приложения при разработке решений для обучения в школьников и студентов, а также знакомят их с проектами космической тематики.
Лабораторная установка для экспериментального изучения снижения электропроводности диэлектрических материалов космической техники в условиях длительного воздействия вакуума
Впервые данную проблему применительно к диэлектрикам космической техники рассмотрел Фредериксон сотрудниками. В работах экспериментально показано, что основная проблема, с которой столкнулись зарубежные коллеги состоит в том, что удельная объемная электропроводность, измерения которой были проведены в наземных условиях значительно отличается от электрической проводимости которой обладает материал после выдержки его в вакууме. В работах отмечается, что удельное объемное сопротивление образцов диэлектриков помещенных на космический аппарат CRRES сильно, до трех порядков величины отличается от значений того же сопротивления измеренного в лабораторных условиях в атмосфере Земли. Для исследований были выбраны следующие материалы: диэлектрик печатных плат FR4, политетрафторэтилен (PTFE) и оксид алюминия с медными электродами, нанесенными на поверхность образца. Научная группа отметила, что значения удельного сопротивления, полученные рассмотренным экспериментальным путём, отличаются на 2-3 порядка в большую сторону от измерений, полученных с помощью стандартных методов испытаний Американского сообщества испытаний и материалов (ASTM). Фредериксон с коллегами в данных работах отметили необходимость проведения длительных испытаний свойств материалов для определения их способности подвергаться электризации в условиях космоса. Сотрудники научной группы, которой руководил Фредериксон, также указали, что данный эксперимент позволяет определить параметры поляризационного и темнового тока при длительных каждодневных и ежемесячных измерениях удельного сопротивления, а также отметили, что эти параметры напрямую связаны с величиной и скоростью процесса газовыделения низкомолекулярных продуктов и воды из объема диэлектриков.
Разработана модель и методика математического моделирования радиационного заряжения полимерных корпусов микроэлектронной аппаратуры, обладающих повышенной проводимостью, в основе которых лежит применение аппроксимационной функции экспериментальной зависимости проводимости корпуса от времени облучения, полученной с использованием методов параметрической идентификации. Результаты исследований направлены на разработку композитных полимерных материалов для корпусов микроэлектронной аппаратуры с проводимостью, обеспечивающей отсутствие электростатических разрядов и позволяющих существенно увеличить сроки активного существования космических аппаратов.
Аннотация: Электрические свойства тонких пленок поли (ариленэфиркетон) сополимеров (со-ПАЭК) с долей фталидсодержащих звеньев 3, 5 и 50 мол.% в основной цепи были исследовано с помощью измерений радиационной проводимости (РЭ). Сигналы переходного тока и вольт-амперные характеристики были получены при экспонировании 20 ÷ 25 толстых пленок со-ПАЭК для моноэнергетических импульсов электронов с энергией в диапазоне от 3 до 50 кэВ, электрическое поле варьировалось от 5 до 40 В / мкм. Полуэмпирическая модель Роуза-Фаулера-Вайсберга, основанная на формализме многократного захвата была использована для анализа данных РЭ и параметров дисперсионного транспорта носителей заряда. Анализ показал, что носители заряда двигались изолированно друг от друга, и приложенные электрические поля были ниже порогового поля запуска эффекта переключения (обратимый переход от высокого к низкому удельному сопротивлению) в пленках со-ПАЭК. Также было обнаружено, что пленки со-ПАЭК благодаря сверхлинейным ВАХ устойчивы к электростатическим разрядам, возникающим в результате воздействия ионизирующего излучения. Это свойство важно для разработки защитных покрытий для электронных устройств.
Abstract: We have performed comparative numerical calculations using a multiple trapping (MT) formalism with an exponential and an aggregate two-exponential trap distributions for describing two mostly used experimental setups for studying the radiation-induced conductivity (RIC) and the time-of-flight (TOF) effects. Computations have been done for pulsed and long-time electron-beam irradiations in a small-signal regime. Predictions of these two approaches differ appreciably in both setups. The classical MT approach proved very popular in photoconductive polymers generally and in molecularly doped polymers in particular, while a newly proposed complex MT worked well in common polymers. It has been shown that the complex MT successfully accounts for the presence of inherent deep traps, which may or may not have an energy distribution.