МАТИ-75

МАТИ-75

Шифр эксперимента: МАТИ-75
Информационная справка: is_mati_75_2013_g.doc
Направление НПИ: 6. Образование и популяризация космических исследований
Секция КНТС: Космическое образование
Наименование эксперимента: Демонстрация эффекта восстановления формы заготовок из ячеистых полимерных материалов
Цель эксперимента:

Демонстрация эффекта восстановления и фиксации формы и размеров при нагревании и охлаждении предварительно уплотненной на Земле заготовки поропласта в условиях микрогравитации.

Получение студентами и аспирантами практических навыков в подготовке космического эксперимента и проведении наземных исследований по изучению структуры ячеистых полимерных материалов, полученных в наземных и натурных (космических), условиях.

Описание эксперимента:

В ходе КЭ демонстрировался эффект запоминания (памяти) формы и размеров полимерного ячеистого материала (поропласта) на основе пенополиуретана с заданным типом открытопористой структуры и величиной пористости в условиях микрогравитации. Демонстрационные и исследовательские образцы поропласта различной формы и размеров были уплотнены на Земле примерно в 10 раз от исходных размеров и сохранены в уплотненном состоянии вплоть до доставки на РС МКС. На борту РС МКС при нагревании до заданной температуры они восстановили свои исходные размеры и форму, а после охлаждения – зафиксировали их и восстановили заданную жесткость и прочность.

Новизна эксперимента:

Исследования и разработки материалов, процессов и космических конструкций или их элементов на основе поропластов с памятью формы (технологии СНЕМ) интенсивно проводятся в исследовательских центрах и университетах по заданию Национального космического агентства США, начиная примерно с 1998 г. В настоящее время эта технология разрабатывается и исследуется также Европейским, Японским, Китайским космическими агентствами.

В МАТИ в настоящее время проводятся исследования по разработке состава, структуры и свойств поропластов с памятью формы на основе полиуретанов, полистирола и других полимеров, а также разворачиваемых слоистых материалов и конструкций на их основе с привлечением студентов. Эти инновационные разработки могут найти практическое применение не только в космической технике и технологии, но и в различных коммерческих целях на Земле.

Научная аппаратура:

Для проведения эксперимента использовались следующие средства:

- укладка «Поропласт» с исходными образцами в составе:

- блочные образцы различной геометрии с резистивными нагревателями;

- логотипы с изображениями института и К.Э. Циолковского с встроенными резистивными нагревателями;

- кабель питания;

- транспортная укладка из теплоизолирующего материала;

- фото/видеокамера (из штатных средств СМ).

Резистивные нагревательные устройства предназначены для нагрева исходных заготовок; максимальная температура нагрева 80 - 90°С. Нагреватели встроены в объем образцов. Кабель питания предназначен для подвода электропитания к резистивным нагревательным устройствам. Фото/видеокамера предназначена для съемки процессов объемного расширения и затвердевания заготовок.

Укладка предназначена для хранения и доставки исходных заготовок с нагревателями и кабеля питания в герметичном отсеке CM PC МКС, возврата образцов на Землю. Укладка должна иметь средства фиксации для временного крепления в месте проведения КЭ.

Ожидаемые результаты:

Ожидаемые результаты эксперимента:

- образцы с восстановленной формой и размерами для наземных исследований структуры ячеистых полимерных материалов, полученных в условиях микрогравитации и сравнения их с полученными в наземных условиях;

- цифровая фото- и видеоинформация о процессах восстановления формы и размеров ячеистых полимерных материалов в условиях микрогравитации.

Полученные результаты:

Оценка полученных в КЭ данных свидетельствует, что программа эксперимента «МАТИ-75» на РС МКС-18 выполнена полностью. Проведены сравнительные лабораторные исследования летных и аналогичных наземных образцов. ЭО по КЭ МКС-18.

Сроки проведения: 2009-2011гг.
Состояние эксперимента: Завершен
Организация постановщик: «МАТИ» — Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского
Организации участники: ФГУП «НИЧ «МАТИ»; ЦПК им. Ю.А. Гагарина; РКК «Энергия» им. СП. Королева.
Научный руководитель: Сычёв В.Н., ИМБП РАН, д.б.н.
Публикации по эксперименту:

Список публикаций в процессе редактирования.

Последнее обновление: 07.06.2019
Задачи эксперимента:

• Экспериментальное определение коэффициентов капиллярной диффузии влаги в условиях микрогравитации для различных корнеобитаемых сред при ограниченном капиллярном насыщении.

• Определение динамики капиллярной пропитки корнеобитаемой среды в условиях микрогравитации.
Страна: Россия