Проект "Томские изобретения". Что дал Томск космосу и другие интересные факты

12 апреля 1961 года космонавт и СССР Юрий Гагарин на космическом корабле Восток стартовал с космодрома Байконур и совершил первый в мире орбитальный облет Земли. И вот уже более 50 лет мы празднуем знаковый для всей страны праздник - День космонавтики.

Полеты в космос стали возможны благодаря успешной работе целой отрасли, в которую привлекаются лучшие технические умы и вкачиваются немалые средства. И томские ученые занимают не последнее место в пантеоне космопроходцев.

КОСМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ: НПЦ «ПОЛЮС»

Два года назад отметил свой 60-летний юбилей НПЦ «Полюс», основным направлением работы которого с самого начала было создание наукоемкого бортового и наземного электротехнического оборудования и систем точной механики. Сотрудники «Полюса» работали и продолжают работать над изготовлением сложных технологических изделий для многих космических аппаратов, включая многоразовый космический корабль «Буран» и спутники навигационной системы «ГЛОНАСС».

ОАО НПЦ «Полюс» было образовано в 1951 году по инициативе директора Всесоюзного научно-иследовательского института электромеханики академика Андроника Иосифьяна и на основании распоряжения Совета Министров СССР и приказа Министра электротехнической промышленности СССР как филиал ВНИИЭМ в зоне Сибири и Дальнего Востока с целью ускорения внедрения в серийное производство новых разработок. Томский филиал должен был стать научно-исследовательским центром для решения проблем сугубо электромеханического профиля.

В 1955 году увидела свет и первая самостоятельная разработка для внешнего заказчика - генераторный блок первичного электропитания с ручным приводом для шлюпочной аварийной приемопередающей радиостанции морских судов. Тогда же начались самостоятельные разработки электромашинных преобразователей электрической энергии и элементов систем автоматики автономных объектов, стартовых комплексов и аппаратуры связи. А в 1958 году начались разработки контрольно-испытательного комплекса КИП-600, который был использован в 1961 году при предстартовой подготовке к полету первого космонавта планеты Юрия Гагарина.

К разработке первого прибора для космической техники в «Полюсе» приступили в 1963-м. Это был блок управления маховичной системой ориентации экспериментального спутника «Омега». В дальнейшем эти работы выросли в крупные научно-технические направления по созданию приборов типа «Агат», электроприводов ИК-аппаратуры, служебных систем и аппаратуры управления космических аппаратов.

Разработанные и изготовленные на предприятии комплексы и устройства эксплуатируются в автоматических космических аппаратах связи и телевещания («Молния», «Экран-М», «Галс», «Экспресс-А», «Экспресс-АМ», «Глонасс»), дистанционного зондирования Земли («Ресурс-ДК»), космического мониторинга природной среды («Метеор»), исследования дальнего космоса («Фобос», «Марс»), на Международной космической станции.

Среди руководителей, заложивших фундамент передовых научно-исследовательских разработок и сформировавших многие научно-технические направления деятельности предприятия, - Николай Быков, Валентин Нэллин, Петр Голубев, Александр Чернышев. В год 60-летнего юбилея у здания НПЦ установили мемориал томичам - создателям космической техники, а также бывшему директору НПЦ Петру Голубеву - время его директорства было отмечено масштабным ростом производственных площадей:

ИМИТАТОРЫ УСЛОВИЙ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА. ЛАБОРАТОРИЯ НИИ ЯФ

В 1969 году Томский Научно-исследовательский институт ядерной физики заключил договор с фирмой С.П. Королева о разработке имитаторов условий космического пространства (КП) - электрофизических установок, позволяющих воспроизводить условия космического пространства и проводить исследования свойств или испытания материалов космической техники. Будущие имитаторы были предназначены для изучения поведения в КП трех типов материалов: терморегулирующих покрытий, теплозащитных материалов, электроизоляционных керамических материалов.

Перед коллективом специально созданной лаборатории, засекреченной экзотическим названием ДИМА (действие излучений на материалы), была поставлены задачи осуществить имитацию сверхвысокого вакуума, холодного черного космического окружения, одновременного действия электромагнитного излучения Солнца, протонов, электронов широких диапазонов энергетических спектров, а также выполнить спектральные и интегральные оптические измерения в вакууме на месте облучения образцов. С поставленными задачами томские исследователи справились успешно и в относительно короткие сроки.

Коллектив лаборатории ДИМА, 1978 год

Последующие 20 лет лаборатория НИИ ЯФ занималась изучением физико-химических процессов, происходящих в материалах под воздействием факторов космического пространства, разработкой физических основ деградации и созданием моделей прогнозирования работоспособности материалов на конкретных орбитах. По прогнозам, полученным на основе исследований томских ученых, работают терморегулирующие покрытия спутников «Союз», «Салют», «Мир», «Экран», «Молния», «Горизонт», «Космос».

Практические и экспериментальные исследования в области терморегулирующих покрытий космических аппаратов ведутся в Томске и сейчас, в частности, в лаборатории космического материаловедения ТУСУР. Заведующим лабораторией является Михаил Михайлов – доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, академик РАЕН, почетный работник высшего образования РФ, Почетный профессор Харбинского технического университета, разработчик одного из имитаторов условий космического пространства.

Одно из направлений работа лаборатории сегодня - космическое материаловедение, то есть, изучение покрытий, которые наносятся на поверхность космических аппаратов.

- Перед нами стоит масштабная задача: разработать такие материалы,  которые бы под воздействием различных  видов излучений космического пространства деградировали меньше или не деградировали бы вообще, - рассказывает Михаил Михайлов. - Изучить происходящие в них физические процессы, установить закономерности и разработать математические модели деградации, создать методики прогнозирования, выполнить экспериментальные исследования в условиях, имитирующих условия эксплуатации и осуществить прогноз на длительные сроки активного существования космических аппаратов условиях реальных орбит.  Мы считаем реальным надежное прогнозирования оптических свойств покрытий  на 15-20 лет.   

Испытания в лаборатории ведутся на имитаторе, созданном «своими руками» - в конце 2000-х установку «Спектр-М» частично изготавливали, частично восстанавливали и через полгода запустили. На протяжении последующих 13 лет он постоянно работает, позволяет проводить исследования и испытания материалов и покрытий в условиях, имитирующих условия КП на различных орбитах. Установку «Терм» создали в 2007 году. На ней исследуют температурные зависимости излучательной способности порошков и  покрытий в широком диапазоне в положительной и отрицательной области. Несмотря на не слишком привлекательный внешний вид и «старость» вся аппаратура в лаборатории рабочая.

"ЛУНА-24". ОЛЕГ АЛИМОВ И АЛЕКСАНДР КВАСНИКОВ

В 1976 году межпланетная космическая станция «Луна-24» впервые в СССР доставила на Землю образцы лунного грунта. Это удалось сделать благодаря усовершенствованному буровому грунтозаборному устройству, создателем которого был Олег Алимов - выпусник и сотрудник Томского политехнического института (ныне — ТПУ). «Луна-24» была запущена с космодрома Байконур 9 августа 1976 года в 18 часов 4 минуты 12 секунд с помощью четырехступенчатой ракеты-носителя «Протон-К». Возвратная ракета станции с образцами лунного грунта стартовала к Земле 19 августа в 8 часов 25 минут. Продолжительность обратного перелета составила 84 часа и 22 августа ракета приблизилась к Земле со второй космической скоростью.

Еще одно значимое имя - Александр Квасников - один из первых организаторов становления и развития авиационной и ракетной техники в СССР, создатель самолета Авиэтта «СТИ 1».

Одна из самых посещаемых экспозиций ВДНХ - павильон «Космос». В начале 70-х перед посетителями павильона во всей красе и величии представали тщательно собранные макеты раеты-носителя «Восток», первого в мире аппарата «Луноход-1», первого советского спутника. Среди прочих экспонатов была и знаменитая «Луна-24» Олега Алимова.

У самого павильона богатая история: он неколько раз менял название и предназначение. Построили павильон еще в конце 30-х годов, и его первоначальное название звучало так: «Механизация и электрификация сельского хозяйства СССР». Сам павильон представлял собой огромной эллинг, а экспонировали здесь сельскохозяйственную технику. В 50-х павильон реконструировали: появилась арка с двумя постаментами-башнями со скульптурами трактористки и механизатора и стеклянным куполом. В 1956 году павильон переименовали в «Машиностроение», а с 1967 года он стал главным космическим выставочным центром страны, где экспонировались макеты кораблей «Союз», «Аполлон», «Восток», выступали Гагарин и Королев.

«Томские изобретения» - это специальный проект интернет-издания «Томский Обзор»  и Администрации Томской области, который рассказывает о самых интересных и самых значимых изобретениях, сделанных на томской земле.

Каждый из разделов (пока их шесть) содержит статьи, интервью, видеоролики и фотографии, посвященные отдельной тематике. Что такое магнитоплан, когда в Сибири появились первые самолеты, какой вклад в развитие космической отрасли внесли томские ученые и как работает знаменитая «кремлевская таблетка» - читайте на страницах проекта «Томские изобретения». 

МАГНИТОПЛАН ПРОФЕССОРА ВЕЙНБЕРГА

«Магнитоплан профессора Вейнберга» -  томское изобретение, которому еще только предстоит изменить мир. Реально действующие поезда на электромагнитном подвесе уже строят в Японии, Китае, Германии, но подлинный расцвет технологии - впереди. А начиналось все в 1911 году в лаборатории профессора Бориса Петровича Вейнберга в Томском технологическом институте. Свое имя Борис Вейнберг вписал в историю не только создав модель вакуумного поезда на электромагнитах. О жизни и деятельности ученого читайте в разделе «Магнитоплан профессора Вейнберга» проекта «Томские изобретения». 

ПЕРВЫЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ В СИБИРИ

Первый в Сибири и второй в России аэротехнический кружок был создан именно в нашем городе в 1910 году. А в феврале 1911 года двухместный летательный аппарат впервые поднялся в небо над Лагерным садом Томска - это был первый летательный аппарат тяжелее воздуха, сделанный в Сибири. Тогда же в ТТИ появился и первый в Сибири музей авиации и музей авиационных двигателей, а также создан первый сибирский самолет Авиэтта «СТИ 1» Впервые в истории отечественной авиации на самолете был установлен двигатель, самостоятельно сконструированный профессором ТТИ А.В. Квасниковым и студентами Сибирского технологического института. Ранее на отечественных самолетах, использовались двигатели иностранного производства.

ТОМСКИЕ ДЕФЕКТОСКОПЫ

С 1936 по 1941 год лабораторией дефектоскопии Сибирского физико-технического института было разработано 12 моделей дефектоскопа. Они были использованы для проверки рельсов Московского метрополитена, с их помощью в 1936 году обследовали 1 118 км пути Томской ж. д., в 1939 году томские специалисты прошли от Томска до Москвы - трещины искали на протяжении 4 370 км пути, а в 1940 году было проверено еще 3 060 км железнодорожной дороги! Об этих достижениях сохранилось не так много информации - то, что нам удалось найти, можно почитать и посмотреть на страницах проекта «Томские изобретения».

КРЕМЛЕВСКАЯ ТАБЛЕТКА

Знаменитая электронная таблетка, известная также как «кремлевская таблетка» (а, точнее, автономный электростимулятор желудочно-кишечного тракта (АЭС ЖКТ) была изобретена в Томске. С 1985 года и до настоящего времени электронные таблетки выпускаются томским Научно-исследовательским институтом полупроводниковых приборов. Что находится внутри таблетки, как она работает и как появилась на свет - читайте в разделе «Кремлевская таблетка» проекта «Томские изобретения».

ТОМСКИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в XXI веке

Уникальный нанобинт, 3D телевидение без очков и «сибирский сегвей» - все это дело рук томских разработчиков. О том, какими томские изобретения стали в ХХI веке - в завершающей части проекта «Томские изобретения».