vuniver

Ученые Самарского университета им. Королёва и Института систем обработки изображений (ИСОИ) РАН разработали первый Отечественный гиперспектрометр для наноспутников формата кубсат (CubeSat ). Компактный прибор пройдет испытания в космосе на борту наноспутника SXC3-219 ИСОИ, выведенного на орбиту 9 августа 2022 года в рамках запуска с космодрома Байконур ракеты-носителя "Союз-2.1б" с разгонным блоком "Фрегат" с Иранским спутником "Хайям" и 16 Российскими малыми космическими аппаратами.

"Данный гиперспектрометр - совместная разработка ученых ИСОИ РАН и Самарского университета им. Королёва. Несмотря на то, что спутник запущен в рамках школьного образовательного проекта, на его борту установлен полноценный исследовательский прибор, позволяющий проводить гиперспектральное дистанционное зондирование Земли, то есть, осуществлять экологический мониторинг, следить за состоянием лесов и сельскохозяйственных посевов, отслеживать возникновение лесных пожаров и выполнять другие задачи. Ранее гиперспектрометры на Отечественных космических аппаратах такого класса - наноспутниках формата кубсат 3U - не устанавливались из-за сложностей создания компактного прибора с характеристиками, необходимыми для гиперспектральной съемки из космоса. Конечно же, существуют самые различные миниатюрные гиперспектрометры, ими оснащаются малые беспилотники, например, для систем умного земледелия, есть гиперспектрометры даже для смартфонов, но для съемок с орбиты земная техника, разумеется, не подходит. Поэтому космические гиперспектрометры обычно устанавливаются на относительно больших спутниках дистанционного зондирования Земли", - рассказал профессор кафедры технической кибернетики Самарского университета им. Королёва доктор физико-математических наук Роман Скиданов.

По мнению разработчиков, испытания в космосе данного гиперспектрометра несомненно имеют не только важный образовательный эффект в плане популяризации космонавтики и космических технологий среди подрастающего поколения. Работа прибора на орбите также должна показать возможность массовой установки в будущем подобного оборудования на аппаратах нанокласса, что позволит удешевить и сделать более доступными системы гиперспектрального зондирования Земли. На основе низкобюджетных наноспутников с компактным гиперспектрометром можно будет создавать масштабные орбитальные группировки из сотен подобных космических аппаратов, что позволит вести мониторинг Земли в режиме практически реального времени, оперативно получая гиперспектральную информацию с необходимого участка земной поверхности и не дожидаясь, когда тот или иной большой спутник ДЗЗ окажется над нужным местом. Получаемая информация будет важна для оперативного отслеживания, например, ситуации с распространением природных пожаров, паводков и в других целях.

Вместе с Иранским спутником на орбиту выведены 16 малых Российских аппаратов - CubeSX-HSE-2, «Монитор-1», UTMN, CYCLOPS, Siren, «КАИ-1», «Кузбасс-300», Skoltech-B1, Skoltech-B2, Polytech Universe-1, Polytech Universe-2, Vizard, «Геоскан-Эдельвейс», MIET-AIS, ИСОИ и ReshUCube.

Все малые космические аппараты, запущенные с Байконура в августе с помощью ракеты-носителя «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат», приняты на управление разработчиками.

Как отметил ученый, задача уместить полноценный космический гиперспектрометр в наноспутнике формата 3U размерами 10 х 10 х 30 см оказалась достаточно сложной, но интересной. Гиперспектрометр разработан на основе схемы Оффнера. Снимает прибор в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Количество спектральных каналов - от 150 до 300, спектральное разрешение от 2 до 4 нм. Масса гиперспектрометра - 1,6 кг, размеры - 13 х 9,4 х 9,4 см, то есть, он занимает менее половины внутреннего пространства наноспутника. Данные со спутника будут поступать в Центр приема и обработки космической информации Самарского университета им. Королёва.
ssau.ru
roscosmos.ru
ok.ru
Много всего интересного в нашей группе Вконтакте!

Ученые Самарского национального исследовательского университета имени С.П. Королёва завершили разработку наноспутника  СамСат-ИОН ("SamSat-ION"), предназначенного для изучения ионосферы Земли. Разработка аппарата велась силами межвузовской кафедры космических исследований и научно-исследовательской лаборатории "Перспективные фундаментальные и прикладные космические исследования на базе наноспутников" в рамках участия университета в консорциуме Российских вузов и научных организаций

Согласно представленному проекту, разработанный в Самарском университете научно-образовательный наноспутник СамСат-ИОН в ходе работы на орбите будет помогать учёным в проведении томографии верхней ионосферы, исследовании волновых процессов и изучении плазмы. Ионосфера - это насыщенный заряженными частицами верхний слой Земной атмосферы, концентрация которых зависит от активности Солнца и влияет на распространение радиоволн, оказывая заметное влияние на работоспособность различных технических систем. Огромную роль знание состояния ионосферы играет в спутниковой навигации и связи. На борту созданной экспериментальной гравитационно-аэродинамической наноспутниковой платформы разместятся навигационный приемник, выносной магнитометр на штанге оригинальной конструкции и датчик параметров плазмы совместной разработки Самарского университета и Института прикладной физики РАН, позволяющий измерять характеристики плазмы на орбите.

Наноспутник предполагается запустить на солнечную синхронную орбиту высотой около 550 км. По предварительным расчетам, срок существования спутника на такой орбите может составить порядка 19 лет. По словам Игоря Белоконова, Самарский университет им. Королёва уже направил в адрес Роскосмоса заявку с комплектом необходимой документации для участия в программе "УниверСат". Программа предполагает бесплатное выведение аппарата в космос.

"В Самарском университете им. Королёва завершена разработка наноспутника СамСат-ИОН. Находясь на орбите, этот космический аппарат будет получать научные данные, необходимые ученым при исследовании волновых процессов в плазме по траектории своего полета и проведении томографии верхней ионосферы. Оперативные данные о состоянии ионосферы крайне важны в таких отраслях, как спутниковая связь, навигация, метеорология, особенно это актуально для полярных и приполярных регионов, где возмущения ионосферы от солнечной активности велики. Поэтому данные с этого наноспутника будут безусловно полезны в ходе решения задач по дальнейшему освоению Арктики и Антарктики. В настоящее время завершаются работы по сборке наноспутника, проводятся наземные испытания и отладка программного обеспечения. Следует отдельно отметить, что все бортовые системы разработаны и изготовлены в центре наноспутниковых технологий кафедры. Надеемся, что к концу мая все работы будут завершены", - рассказал заведующий межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета профессор Игорь Витальевич Белоконов.

Консорциум Российских вузов и научных организаций по созданию группировки наноспутников для исследования ионосферы Земли было сформирован в 2018 году. Инициатива создания Консорциума принадлежит Самарскому университету. Идея объединения ведущих Российских вузов для совместного исследования ионосферы была поддержана Роскосмосом, Институтом прикладной геофизики Росгидромета, Институтом космических исследований РАН. В консорциум вошли девять университетов, две малые компании и институт физики Земли РАН.

В качестве экспертов, оценивавших представленные результаты проектных работ, выступили известные ученые и специалисты, представители Министерства образования и науки РФ, Центрального научно-исследовательского института машиностроения (ЦНИИмаш), Института прикладной математики имени М.В. Келдыша РАН (ИПМ РАН), Института космических исследований РАН. Их вниманию были представлены проекты спутников, разработанных в Самарском университете, Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого и Лаборатории проектирования малых космических аппаратов «Астрономикон» (Санкт-Петербург). По итогам обсуждения все три проекта были одобрены участниками заседания.

Проекты спутников из Санкт-Петербурга выполнены на единой многоцелевой платформе "Синергия", в основу которой положен блочно-модульный принцип. "Лаборатория "Астрономикон" и Санкт-Петербургский политехнический университет очень тесно между собой взаимодействуют и при создании двух их наноспутников будет использоваться единая спутниковая платформа. Отличаться спутники будут дополнительным оборудованием, дополнительной полезной нагрузкой для решения разных прикладных задач", - отметил Игорь Белоконов.

По его словам, на спутнике Политехнического университета, получившего название «Политехник-ИОН», будет установлен приемник автоматической идентификационной системы (АИС) мониторинга морских судов, а на Астрономиконовском спутнике «ХекСтек» разместят оборудование для проверки радиационной стойкости различной элементной базы.  С помощью экспериментов на приёмнике АИС учёные надеются решить задачу так называемой "коллизии пакетов", когда из-за различных явлений в ионосфере идентификационные сигналы от небольших кораблей в местах плотного судоходного трафика перекрываются сигналами более крупных судов и из-за этого небольшие корабли не отображаются на виртуальных картах мониторинга судоходства. Также планируется проанализировать возникновение подобных ионосферных проблем у самолётов при использовании автоматической технологии идентификации воздушных судов АЗН-В. Технология АЗН-В (автоматическое зависимое наблюдение-вещание) представляет собой безрадарный метод наблюдения воздушных судов, при котором самолет самостоятельно при помощи средств спутниковой навигации определяет свое местоположение и сообщает о своем местонахождении всем участникам воздушного движения. Эта технология позволяет наблюдать движение воздушных судов с большей точностью, чем это было доступно ранее, и используется на многих сайтах в Интернете. Как и Самарский СамСат-ИОН, спутники «Политехник-ИОН» и «ХекСтек» будут изучать плазму по траектории своего полета и проводить томографию верхней ионосферы. Получаемые данные, как считают ученые, пригодятся в метеорологии и в ходе решения задач по дальнейшему освоению Арктики и Антарктики.

Во время полета в качестве дополнительного эксперимента на борту наноспутника будет проверена возможность томографии ионосферы по сигналам Российской спутниковой системы навигации ГЛОНАСС. Этот эксперимент инициирован исследованиями в рамках совместного гранта РФФИ и Белорусского фонда фундаментальных исследований "Теоретические основы исследования волновых процессов и явлений в ионосфере с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем" - первого совместного научного проекта России и Беларуси, реализуемого в Самарском университете имени С.П. Королёва.

В ходе реализации данного проекта предполагается разработать методы и средства обработки и преобразования информации, поступающей от Российской спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС, с помощью которых возможно уточнить динамические модели состояния ионосферы. Решение этой задачи важно для прогнозирования возможных перебоев в работе систем радиосвязи, а также корректировки ошибок и повышения точности систем позиционирования на Земле. Кроме того, понимание природы физических процессов, происходящих в ионосфере, открывает возможности для новых перспективных технологий передачи информации.
ssau.ru

Много всего интересного в нашей группе Вконтакте!

Учёные Института торговли и сферы услуг СФУ совместно с коллегами из Балтийского государственного технического университета имени Д.Ф. Устинова и Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН изучили влияние защитных плёнок оксида индия-олова, блокирующих ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, на сроки хранения в стеклянной таре пищевых продуктов, содержащих жиры. Плёнки наносятся на поверхность стеклянных контейнеров, ёмкостей и бутылок и способствуют бережному и долговременному сохранению всех органолептических свойств жиросодержащих продуктов, надёжно препятствуя их окислению.

Из-за особенностей химического состава пищевые жиры легко подвергаются неблагоприятным изменениям под действием солнечного света и других типов излучения, что снижает их качество и биологическое значение. Орехи, семечки или добытое из них масло постепенно портятся, приобретая прогорклый вкус. Для решения этой проблемы авторы предложили использовать прозрачные защитные пленки оксида индия-олова (ITO), которые блокируют ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, а также электромагнитные поля. Кроме того, учёные описали метод нанесения оксидных пленок на масштабные и сложные поверхности.

Учёные подчеркнули, что с таким капризным продуктом, как растительное масло, следует придерживаться жёстких режимов хранения, иначе солнечный свет и кислород ускорят его окисление. При нарушении правил хранения в масле вырабатываются свободные жирные кислоты и глицерин, количество которых и показывает кислотное число. Даже если перекисных соединений выделяется мало в процессе окисления жиров, они уже опасны для здоровья и оказывают токсичное действие на организм человека.

«На такой параметр, как интенсивность воздействия света, влияют оптические свойства применяемой упаковки. Это значит, что для улучшения качества продуктов питания и увеличения их срока годности нужно создать защитные покрытия, которые максимально затормозят пищевую порчу. Мы попробовали „прокачать“ стекло, из которого обычно делается тара для расфасовки и хранения растительных масел, с помощью тонкой прозрачной оксидной пленки индия-олова In-Sn-O (ITO). Для достижения цели использовали экстракционно-пиролитический метод получения оксидных плёнок на масштабных поверхностях без использования вакуума», — сообщила доцент кафедры технологии и организации общественного питания СФУ Светлана Георгиевна Марченкова.

Исследователь уточнила, что в ходе эксперимента участники научной группы проверили, как чувствует себя масло в модифицированном стеклянном контейнере. Для этого они определили кислотное и перекисное число продукта. Оказалось, что прозрачная оксидная плёнка, покрывающая стекло, продлевает срок годности масла за счёт торможения процесса распада жиров, а убедиться в доброкачественности масла в такой упаковке можно, в том числе, визуально. В отличие от ёмкостей из тёмного стекла, которые традиционно считаются более надёжными для хранения масел, стекло, покрытое оксидными плёнками, ничего не скрывает — покупатель легко убедится в отсутствии осадка и других признаков неблагополучия, просто взглянув на бутылку. Ранее эксперты университета уже публиковали предварительные результаты этого исследования, однако именно эксперименты со свежим льняным маслом позволили учёным сделать наиболее интересные и полезные выводы. Например, исследователи выяснили, что один из показателей, указывающих на окислительную порчу, в льняном масле, хранящемся в стеклянной ёмкости из «модифицированного» оксидами индия-олова стекла, не поменялся вообще, даже после многочасового жёсткого ультрафиолетового излучения.

«Это очень интересный момент, с нашей точки зрения, он указывает на отличный потенциал предлагаемой защиты жиров и жиросодержащих продуктов. В настоящее время исследования продолжаются, и подобная тара нигде в мире пока не изготавливается. Возможно, путем привлечения грантовых средств удастся добиться прогресса в практической стороне работы», — отметила заведующая кафедрой товароведения и экспертизы товаров Ирина Владимировна Кротова.

Работы велись под руководством доктора технических наук, профессора Тамары Николаевны Патрушевой. Результаты исследования опубликованы в журнале Химическая технология.
https://www.sfu-kras.ru
Много всего интересного в нашей группе Вконтакте!

Аппарат, который разработали молодые изобретатели, позволит брать кровь на анализы без участия медицинского персонала и даже за пределами лицензированных процедурных кабинетов, так как сам поддерживает все необходимые по стандартам гигиенические нормы внутри рабочей зоны. Всего в межвузовской команде на данный момент пять человек. Это студенты Тюменского медуниверситета, ТюмГУ и Тюменского индустриального университета.

«АвтоХем так же несёт ряд выгод и для пациентов. В первую очередь это отсутствие социальных контактов. Не многие люди хотят взаимодействовать с кем то, помимо своего окружения, поэтому такую популярность набрали приложения такси или кассы самообслуживания. Снижение количества социальных контактов позволяет снизить вероятность заразиться от медсестры. Помимо всего вышеперечисленного пациент может быть уверен, что все необходимые манипуляции для обеспечения его безопасности были произведены, человеческий фактор исключён.» - рассказал Николай Мышьяков.

Недавно студенты презентовали 3Д-модель аппарата в финале Всероссийского конкурса молодых технологических предпринимателей. На конкурс подали заявки 833 команды из 212 образовательных организаций, из них 220 команд полностью завершили программу онлайн акселератора и только 70 проектных команд были отобраны для участия в финале. В течение 4 дней с командами работали трекеры, после чего в суперфинал отобрали 10 команд, в том числе команду студентов Тюменского ГМУ с проектом АвтоХем (AutoHem).

«Такое устройство, во-первых, облегчит жизнь бизнесу платной лабораторной диагностики. То есть теперь вместо того, чтобы ждать четыре месяца, пока пройдёт регистрация помещения, можно сразу запустить работу. А также сократить расходы так как аппарат очевидно компактнее процедурного кабинета, – говорит Иван Демин. – Во-вторых, наше устройство облегчит жизнь людям, у которых труднодоступные вены, и им часто не с первого раза удачно делают венепункцию. Наш аппарат использует инфракрасное излучение и ИК-чувствительные камеры, чтобы получить видеопоток с контурами вен. Мы также используем две таких камеры и триангуляцию, чтобы перед началом процедуры прикинуть диаметр вены. Глубина её залегания также определяется с помощью тензорезисторов. В общем, наш аппарат видит и чувствует вены лучше, чем это могли бы делать люди. В-третьих, мы исключаем ошибки на преаналитическом этапе лабораторной диагностики. Теперь можно будет быть уверенными, что все рекомендации по хранению и подготовке крови к аналитическому этапу соблюдены. Всё это значительно повысит точность анализов»

Разработкой аппарата для автоматического забора венозной крови ребята занимаются уже полтора года. На данный момент есть первый физический прототип АвтоХема. Проект команды Тюменского ГМУ занял 1 место в номинации комитета Общероссийской общественной организации «Деловая Россия».
https://www.tyumsmu.ru

Много всего интересного в нашей группе Вконтакте!

Проект по созданию технологии производства такого покрытия стал победителем конкурса программы "УМНИК" и получил финансовую поддержку Фонда содействия инновациям. Автор проекта - молодой ученый Самарского университета, старший преподаватель кафедры производства летательных аппаратов и управления качеством в машиностроении, научный сотрудник НИИ технологий и проблем качества Михаил Георгиевич Гиорбелидзе.

"Применение подобного термобарьерного покрытия позволит значительно увеличить ресурс и надежность работы ракетных и авиационных двигателей, газоперекачивающих и энергогенерирующих установок, а также микрогазотурбинных двигателей, применяемых на беспилотных летательных аппаратов, - рассказал Михаил Гиорбелидзе. - Согласно расчетам, внедрение разрабатываемой технологии должно, как минимум, в два-три раза продлить ресурс важнейших конструктивных элементов горячего тракта двигателей, снизив тем самым необходимость в ремонте и замене дорогостоящих деталей".

Жаропрочное покрытие, способное долгое время выдерживать температуры порядка 1500 градусов по Цельсию, защитит от разрушения внутренние поверхности сопел и камер сгорания, лопатки турбин и другие элементы двигателей и энергоустановок. Покрытие наносится путем плазменного напыления: в струю из плазмы, направленную на обрабатываемую поверхность, подают частицы тугоплавкого вещества, например, оксида циркония, в виде порошка. Ускоряясь и нагреваясь в плазме, такие частицы попадают на обрабатываемый объект и образуют покрытие.

Уникальность предлагаемого Самарскими учеными термобарьерного покрытия заключается в его структуре: его можно сравнить со средневековым доспехом - кольчугой, состоящей из слоев плоских дискообразных частиц-чешуек, которые располагаются и скрепляются друг с другом в особом упорядоченном порядке. Толщина одной такой "чешуйки" - 10-20 мкм, а толщина всей "кольчуги" в целом - всего менее полумиллиметра. За счет разрабатываемой технологии внутри отдельных "чешуек" удается сформировать наноструктурный слой материала, что позволяет повысить эксплуатационные свойства "доспеха".

"Такие особенности строения покрытия обеспечивают сочетание высоких значений адгезионной прочности и термостойкости, позволяя уменьшать тепловые нагрузки и локализовывать возникающую в ходе эксплуатации усталостную трещину в пределах одного кристаллита покрытия, не давая ей прорасти до материала детали двигателя", - отметил Михаил Гиорбелидзе.

Еще одно перспективное преимущество: использование более эффективных термобарьерных покрытий дает возможность конструкторам при разработке двигателей повышать рабочую температуру газа перед турбиной и тем самым увеличивать возможную мощность силовой установки.

В рамках рассчитанного на два года проекта ученым предстоит первоначально разработать математическую модель высокоскоростного превращения расплавленных частиц материала в "чешуйки" покрытия с учетом разделения напыляемых частиц по размерам, скоростям и температурам для получения более однородной упорядоченной структуры. По итогам разработки технологии будут изготовлены опытные образцы покрытия для проведения испытаний.

https://ssau.ru
Много всего интересного в нашей группе Вконтакте!

В Тюменском индустриальном университете разработали индивидуальный проект транспортной развязки нового, сменно-стороннего типа. Изобретение значительно улучшает пропускную способность перекрестка.

Проект разработан максимально незатратным, при его реализации не возникает необходимости сноса окружающих зданий, сооружений. Затраты на строительство развязки также сокращаются за счет небольшой длины съездов.Изобретение может использоваться при проектировании пересечений автомагистралей с 2-8 полосами движения. Проект изначально разработан для пересечения улиц Широтная и Монтажников в Тюмени.

«Такого типа развязки ранее не существовало, хотя есть несколько схожая, но более сложная в Америке, – рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры Автомобильных дорог и аэродромов ТИУ Вера Дмитриевна Тимоховец. – Сооружение включает основной путепровод на пересечении главной и второстепенной дорог, образует сектора, в каждом из которых расположены право- и левоповоротные съезды и развороты».

Для разворота прямых транспортных потоков конструкция поднимается условно на второй этаж, а смена сторон осуществляется с помощью нескольких съездов. При движении прямо по главной улице стороны меняются со смещением влево для беспрепятственного совершения левого маневра. По сравнению с типовыми транспортными развязками количество конфликтных точек (мест вероятного столкновения авто) сокращено примерно на 20%, значительно увеличена пропускная способность перекрестка.

«Развязка имеет два уровня, на трехуровневую мы даже не замахивались. Из условий универсальности, а также потому, что три яруса для Тюмени – большая проблема в виду слабых болотистых грунтов», – добавила Вера Дмитриевна.

Решение новой транспортной развязки запатентовано ТИУ, проект презентован в компании «Мостострой-11».

https://www.tyuiu.ru/
Много всего интересного в нашей группе Вконтакте!