RU 
EN 
CN 
ES 
Аддитивные технологии, связанные с послойным наращиванием и синтезом объектов с помощью компьютерных 3D-технологий, сегодня выходят на первый план при создании космического оборудования. По мнению ученых, 3D-печать может значительно ускорить освоение внеземного пространства. Как оптимизировать производство конструкций на 3D-принтере в космосе и повысить их безопасность? Как с помощью новых технологий создавать сверхлегкие оптические системы для наноспутников? О своих новейших разработках рассказали исследователи из российских университетов, входящих в Проект "5-100".
Создать сверхлегкую оптическую систему для наноспутников
Возможности 3D-печати позволили ученым Самарского университета создать уникальную сверхлегкую оптическую систему с дифракционной оптикой для наноспутников. Это будет первый в мире объектив с дифракционной оптикой, который отправится в космос, сообщили исследователи.
В основе оптической системы — разработанная в университете плоская дифракционная линза, обладающая уникальными характеристиками. Объектив на основе такой линзы заменяет систему линз современных телеобъективов и отличается малым весом (менее 100 граммов вместе с оптической частью) и миниатюрными габаритами.
Для объектива разработан инновационный корпус бионической формы, рассчитанный по оптимальной технологии, чтобы минимизировать вес при сохранении прочностных характеристик. Сложный по форме и внутренней структуре компонент космического аппарата создан путем 3D-печати на установке селективного лазерного сплавления SLM 280HL.
По словам ученых, чтобы минимизировать вес детали, в ее внутреннюю структуру в результате топологической оптимизации были добавлены специальные ячеистые участки. Габариты детали — 70×80×100 мм. Благодаря применению аддитивных технологий, ее вес удалось снизить примерно на 40% по сравнению с подобной деталью, изготовленной традиционными способами.
"Корпус объектива выполнен из порошка сплава алюминия AlSi10Mg. Сплав российского производства хорошо известен как в России, так и за рубежом. Как известно, в космической и авиационной сфере вес — это основная характеристика, над уменьшением показателя которой всегда ведется работа", — рассказал доцент кафедры технологий производства двигателей Самарского университета Виталий Смелов.
Ученые провели многоэтапную топологическую оптимизацию исходной конструкции, получили и проанализировали несколько ее форм.
"В партнерстве с экспертами в области топологической оптимизации и аддитивных технологий CADFEM CIS мы провели большой объём работ по получению новой формы конструкции, которая соответствует современным требованиям компаний космической отрасли мира", – рассказал научный сотрудник Самарского университета Антон Агаповичев.
Стоимость аналогов, например, объектива для кубсата Gecko Imager составляет 23 тысячи евро. По словам ученых, стоимость разрабатываемой ими оптической системы будет на порядок ниже.
Проект "5-100", реализуемый в рамках национального проекта "Образование", призван способствовать наращиванию научно-исследовательского потенциала российских университетов, укреплению их конкурентных позиций на глобальном рынке образовательных услуг.
