Создание облаков левитирующих частиц реголита для имитационных экспериментов проверки материалов космической техники

by Нина Николаевна Скворцова (ИОФ РАН им. А.М. Прохорова)

Thursday 6 Jun 2024, 11:00 → 13:00 Europe/Moscow

Приведены результаты создания левитирующих пылевых облаков, имитирующих космическую или лунную пыль в лабораторных условиях [1, 2]. Плазменно-пылевые ансамбли заряженных микрочастиц возникают при развитии цепных экзотермических плазмохимических процессов, инициируемых импульсным излучением гиротрона в смесях порошков [3]. Для имитации лунной пыли использовались смеси порошков, соответствующие разным типам материкового лунного реголита по составу окислов или минералов; для космической пыли – порошки из ильменитового концентрата, входящего в состав метеоритов, и метеорита Царев [4, 5]. В экспериментах при энергии микроволнового импульса гиротрона 1–3 кДж и длительности импульса 2–8 мс регистрируется взрывной процесс, вызванный кулоновским расталкиванием заряженных частиц с поверхности смеси порошков в объем реактора. Плазмохимические процессы в реакторе развиваются и длятся несколько секунд, в течение которых взвесь пылевых частиц поднимается на десятки сантиметров над поверхностью порошка. Полученная в лабораторных условиях левитирующая пыль может быть использована в имитационных экспериментах для изучения модификации поверхности разных материалов (от металлов [6, 7] до солнечных батарей [8] и разработки способов ее очистки, например, в условиях лунных посещений) для космической техники.

[1] Skvortsova, N.N.; et al. On the Dust Structures and Chain Reactions Induced over the Regolith by Gyrotron Radiation. JETP Lett. 2019, 109, 441–448.
[2] Способ получения облака заряженных частиц. Патент РФ №2727958. Дата публикации 28 июля 2020 г.
[3] Скворцова Н.Н., Малахов Д.В., Степахин В.Д., и др. Инициация пылевых структур в цепных реакциях под воздействием излучения гиротрона на смесь порошков металла и диэлектрика с открытой границей. // Письма в ЖЭТФ. 2017. Т.106. С. 240 -246.
[4] Akhmadullina N.S., Borzosekov V.D., Skvortsova N.N. et al. Interaction of the Substance of the Tsarev Meteorite with Radiation from a Powerful Gyrotron: Dusty Plasma Cloud Formation and Phase Transformations. // Fusion science and technology. 2023. DOI: https://doi.org/10.1080/15361055.2023.2250669
[5] V.D. Borzosekov, N.S. Akhmadullina, A.S. Sokolov, et al. Obtaining Plasma–Dust Clouds from Meteoritic Matter, its Analogs and Simulants of Lunar Regolith Using Microwave Discharge. Solar System Research, 2024, Vol. 58, No. 3, pp. 289–314. DOI: 10.1134/S0038094624700138
[6] Nina N. Skvortsova, Vladimir D. Stepakhin, Andrey A. Sorokin, et al. Microwave Simulation Experiments on Regolith (Lunar Dust) Deposition on Stainless Steel. Materials 2021, 14, 6472.
https://doi.org/10.3390/ma14216472
[7] Скворцова Н.Н., Степахин В.Д., Борзосеков В.Д. и др. Микроволновые плазменные имитационные эксперименты по осаждению лунной пыли на пластины металлов // Физика плазмы. 2023. Т. 49. № 1. С. 75–84.
[8] A.S. Sokolov, T.E. Gayanova, V.D. Borzosekov et al. Simulation Experiments on the Deposition of Charged Particles of LMS-1D Regolith on the Solar Panels of Spacecraft. Solar System Research, 2024, Vol. 58, No. 3, pp. 282–288. DOI: 10.1134/S0038094624700114


Семинар будет проходить в очно-заочном формате
Адрес: ул. Красноказарменная, 17-а, конференц-зал
Ссылка на подключение к Zoom конференции:

https://us06web.zoom.us/j/3853805150?pwd=VERsRXkzcW5IVEgyU2ZpVWlra0hwdz09&omn=86326728085

Идентификатор конференции: 385 380 5150
Код доступа: BibermanLM