RU218396U1 - BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL CRYOTEMPERATURE NANO-OBJECTS WITH MAGNETIC PROPERTIES NEAR THE LIBRATION POINTS OF THE PLANETS IN THE SOLAR SYSTEM - Google Patents

BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL CRYOTEMPERATURE NANO-OBJECTS WITH MAGNETIC PROPERTIES NEAR THE LIBRATION POINTS OF THE PLANETS IN THE SOLAR SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU218396U1
RU218396U1 RU2023105178U RU2023105178U RU218396U1 RU 218396 U1 RU218396 U1 RU 218396U1 RU 2023105178 U RU2023105178 U RU 2023105178U RU 2023105178 U RU2023105178 U RU 2023105178U RU 218396 U1 RU218396 U1 RU 218396U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
objects
film
nano
cryotemperature
thin
Prior art date
Application number
RU2023105178U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Линьков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина"
Application granted granted Critical
Publication of RU218396U1 publication Critical patent/RU218396U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к малоразмерным исследовательским бинарным космическим аппаратам (БКА), предназначенным для поиска и сбора криотемпературных наноразмерных объектов внеземного происхождения, скапливающихся в космических пылевых структурах, расположенных в окрестностях точек либрации. БКА содержит два цилиндрообразных корпуса, в центрах торцов которых размещены телескопические штанги, на которых размещены четыре мультивекторных матричных ракетных двигателя с волнообразными цилиндрическими поверхностями для сканирования облачно-пылевых структур, развертывания и последующего свертывания в рулон гибкой ленточной подложки с размещенными солнечными элементами и микроконтейнерами для сбора с помощью электромагнитного поля криотемпературных объектов и хранения их в криотемпературной среде. Герметизация собранных криотемпературных нанообъектов осуществляется запайкой микроконтейнеров герметизирующей пленкой с помощью нагрева электромагнитным полем с программируемой частотой в зависимости от характеристик микрогранул термоплавкого клея, легированного суперпарамагнитными наночастицами и позиции микроконтейнера с одновременным охлаждением криотемпературных нанообъектов пленочными термоэлектрическими модулями. Достигается возможность поиска и сбора криотемпературных внеземных нанообъектов с различными физическими свойствами, собранных с помощью электромагнитного поля, и с последующей конвейерной герметизацией и хранением собранных криотемпературных нанообъектов в криотемпературной среде, при проведении сканирования окрестностей точек либрации планет, входящих в Солнечную систему.

Figure 00000001
The utility model relates to small-sized research binary spacecraft (SBV) designed to search for and collect cryo-temperature nano-sized objects of extraterrestrial origin that accumulate in cosmic dust structures located in the vicinity of libration points. The BKA contains two cylindrical bodies, in the centers of the ends of which telescopic rods are placed, on which four multi-vector matrix rocket engines with undulating cylindrical surfaces are placed for scanning cloud-dust structures, unfolding and subsequent rolling into a roll of a flexible tape substrate with placed solar cells and microcontainers for collecting using the electromagnetic field of cryotemperature objects and storing them in a cryotemperature environment. The sealing of the assembled cryo-temperature nano-objects is carried out by sealing the micro-containers with a sealing film using heating by an electromagnetic field with a programmable frequency depending on the characteristics of the micro-granules of hot-melt adhesive doped with superparamagnetic nanoparticles and the position of the micro-container with simultaneous cooling of the cryo-temperature nano-objects by film thermoelectric modules. EFFECT: possibility of search and collection of cryotemperature extraterrestrial nano-objects with different physical properties, collected using an electromagnetic field, and with subsequent conveyor sealing and storage of the collected cryo-temperature nano-objects in a cryo-temperature environment, when scanning the vicinity of libration points of planets included in the solar system.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к исследовательским малоразмерным бинарным космическим аппаратам (БКА), весом менее 1000 грамм, предназначенным для поиска и сбора в космическом пространстве наноразмерных криотемпературных объектов внеземного происхождения, скопления которых расположены в окрестностях точек либрации (точек Лагранжа) в виде пылевых облакоподобных структур, в состав которых включены криотемпературные нанообъекты. Например, вблизи систем образованных Сатурном и его спутниками, Юпитером и его спутниками, а также другими астрономическими системами, расположенными ближе к окраинам Солнечной системы. Собранные БКА и доставленные на Землю криотемпературные нанообъекты внеземного происхождения, в состав которых входят замерзшие водные или иные композиции растворов, имеющие жидкую фазу состояния и перешедшие при формировании своих структур в твердое состояние при криогенных температурах, подвергаются в Земных условиях биологическому и физико-химическому анализу. При выявлении уникальных свойств у собранных низкотемпературных нанообъектов, осуществляется искусственный синтез нанообъектов подобных собранным в космосе, обладающих новыми свойствами, не встречающимися на Земле.The utility model relates to research small-sized binary spacecraft (SBV), weighing less than 1000 grams, designed to search and collect nanosized cryo-temperature objects of extraterrestrial origin in outer space, clusters of which are located in the vicinity of libration points (Lagrange points) in the form of dust cloud-like structures, in whose composition included cryotemperature nanoobjects. For example, near systems formed by Saturn and its satellites, Jupiter and its satellites, as well as other astronomical systems located closer to the outskirts of the solar system. Cryotemperature nano-objects of extraterrestrial origin collected by BKA and delivered to the Earth, which include frozen aqueous or other compositions of solutions that have a liquid phase of the state and pass into a solid state at cryogenic temperatures during the formation of their structures, are subjected to biological and physicochemical analysis under Earth conditions. When the unique properties of the assembled low-temperature nano-objects are revealed, an artificial synthesis of nano-objects similar to those assembled in space is carried out, which have new properties that are not found on Earth.

Используемое в описании полезной модели словосочетание «бинарный космический аппарат» (БКА) понимается как космический аппарат, состоящий из двух корпусов и общей армированной гибкой ленточной солнечной батареи, расположенной между ними, разворачиваемый за счет разматывания солнечной батареи, смотанной в рулон, при реверсивном перемещении одного корпуса относительно другого в противоположные стороны и обратно, осуществляемом с помощью мультивекторных матричных ракетных двигателей (ММРД). Гибкая ленточная солнечная батарея (СБ) - это гибкая диэлектрическая ленточная подложка, на которую нанесен массив соединенных между собой тонкопленочных солнечных фотоэлементов в сочетании с микроконтейнерами для сбора нанообъектов. Точки либрации L1-L5 - это точки, где гравитационное и центробежное ускорения, воздействующие на помещенное в окрестностях точки тело, уравновешиваются, в связи, с чем так называемые «малые тела» могут там накапливаться, например, окрестностях точек L4, L5 (Патент на изобретение RU 2691686 С1, 17.06.2019, G01N 1/02, B64G 4/00, Способ забора и доставки на Землю проб космической пыли из окрестностей точек либрации системы Земля-Луна и комплекс средств для его реализации / Цыганков О.С.).Used in the description of the utility model, the phrase "binary spacecraft" (BSC) is understood as a spacecraft consisting of two bodies and a common reinforced flexible tape solar battery located between them, deployed by unwinding the solar battery, wound into a roll, with the reverse movement of one body relative to the other in opposite directions and back, carried out using multi-vector matrix rocket engines (MMRD). A flexible strip solar battery (SB) is a flexible dielectric strip substrate on which an array of interconnected thin-film solar photocells is deposited in combination with microcontainers for collecting nano-objects. Libration points L1-L5 are points where the gravitational and centrifugal accelerations acting on a body placed in the vicinity of the point are balanced, due to which the so-called "small bodies" can accumulate there, for example, in the vicinity of points L4, L5 (Patent for invention RU 2691686 C1, 06/17/2019, G01N 1/02, B64G 4/00, Method for collecting and delivering space dust samples to Earth from the vicinity of libration points of the Earth-Moon system and a set of tools for its implementation / Tsygankov O.S.).

Криотемпературные нанообъекты - охлажденные ниже температуры 120 Кельвинов (К) отдельные наночастицы размером в интервале 2-100 нанометров и системы наночастиц, образующие однородные или неоднородные многозвенные конструкции, размеры которых меньше 2000 нанометров. В зависимости от размера и материала, из которого образовались нанообъекты, они могут обладать свойствами реагирования на магнитные или электрические поля, преобразовывать длины волн электромагнитного излучения (Патент на изобретение RU 2723899 С1, 18.06.2020, G01Q 60/24, B82Y 35/00, сканирующий зонд атомно-силового МИКРОСКОПА С ОТДЕЛЯЕМЫМ ТЕЛЕУПРАВЛЯЕМЫМ НАНОКОМПОЗИТНЫМ ИЗЛУЧАЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ, ЛЕГИРОВАННЫМ КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ, АПКОНВЕРТИРУЮЩИМИ И МАГНИТНЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ СТРУКТУРЫ ЯДРО-ОБОЛОЧКА / Линьков В.А., Гусев С.И., Вишняков Н.В., Линьков Ю.В., Линьков П.В.).Cryotemperature nanoobjects - individual nanoparticles cooled below 120 Kelvin (K) with a size in the range of 2-100 nanometers and systems of nanoparticles that form homogeneous or inhomogeneous multi-link structures, the dimensions of which are less than 2000 nanometers. Depending on the size and material from which nano-objects were formed, they may have the properties of responding to magnetic or electric fields, converting the wavelengths of electromagnetic radiation (Patent for invention RU 2723899 C1, 06/18/2020, G01Q 60/24, B82Y 35/00, Scanning Probe of an Atomic Force Microscope with a Detachable Remote Controlled Nanocomposite Radiating Element Doped with Quantum Dots, Upconverting and Magnetic Nanoparticles of the CORE-SHELL STRUCTURE / Linkov V.A., Gusev S.I., Vishnyakov N.V., Linkov Yu.V., Linkov P.V.).

Известен бинарный космический аппарат для поиска и сбора внеземных объектов со свойствами квантовых точек и апконвертируемых наночастиц в окрестностях точек либрации, содержащий два панелеобразные корпуса, соединенных с контейнерами, гибкую подложку с тонкопленочными солнечными фотоэлементами, которая выполнена в виде диэлектрической ленты с возможностью свертывания в рулон, с нанесенными информационными, силовыми, высоковольтными шинами, коллинеарной антенной, позиционной штрих-кодовой лентой, микроконтейнерами, в каждом из которых размещены пленочные электроды и жесткие диэлектрические микроподложки, также содержит два мультивекторных матричных ракетных двигателя, две выдвижные телескопические штанги, два линейных шаговых двигателя, шесть реверсивных шаговых двигателя, четыре катушки для размещения гибкой диэлектрической ленточной подложки и герметизирующей пленки, термоэлемент для заварки микроконтейнеров с собранными нанообъектами, два лазерных дальномера, две ПЗС-матрицы, два солнечных датчика, датчик штрих-кода, два дисковых токосъемника, два контроллера, два стабилизатора напряжения, высоковольтный источник питания приемопередатчик (Патент на изобретение RU 2749431 С1, 10.06.2021, B64G 1/22, БИНАРНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ ДЛЯ ПОИСКА И СБОРА ВНЕЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ СО СВОЙСТВАМИ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК И АПКОНВЕРТИРУЮЩИХ НАНОЧАСТИЦ В ОКРЕСТНОСТЯХ ТОЧЕК ЛИБРАЦИИ / ЛИНЬКОВ В.А.).A binary spacecraft is known for searching and collecting extraterrestrial objects with the properties of quantum dots and upconvertible nanoparticles in the vicinity of libration points, containing two panel-shaped bodies connected to containers, a flexible substrate with thin-film solar photocells, which is made in the form of a dielectric tape with the possibility of rolling into a roll, with applied information, power, high-voltage buses, a collinear antenna, a positional barcode tape, microcontainers, each of which contains film electrodes and rigid dielectric microsubstrates, also contains two multi-vector matrix rocket motors, two retractable telescopic rods, two linear stepping motors, six reversible stepper motors, four coils for placing a flexible dielectric tape substrate and a sealing film, a thermal element for sealing microcontainers with assembled nano-objects, two laser rangefinders, two CCD arrays, two solar sensors, a barcode sensor, two disk current collectors, two controllers, two voltage stabilizers, high-voltage power supply transceiver (Patent for invention RU 2749431 C1, 06/10/2021, B64G 1/22, BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL OBJECTS WITH THE PROPERTIES OF QUANTUM DOTS AND UPCONVERTING NANOPARTICLES IN O THE CRESTS OF LIBRATION POINTS / LINKOV V.A. .).

Недостатком устройства является отсутствие возможности поиска и сбора криотемпературных внеземных нанообъектов с магнитными свойствами, собранных с помощью магнитного поля, с последующей конвейерной герметизацией и хранением собранных криотемпературных нанообъектов в криотемпературной среде, при проведении сканирования окрестностей точек либрации планет, входящих в Солнечную систему.The disadvantage of the device is the inability to search and collect cryo-temperature extraterrestrial nano-objects with magnetic properties, collected using a magnetic field, followed by conveyor sealing and storage of the collected cryo-temperature nano-objects in a cryo-temperature environment, when scanning the vicinity of the libration points of the planets included in the solar system.

Наиболее близким по технической сущности является бинарный космический аппарат для поиска и сбора внеземных нанообъектов с магнитными свойствами в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему, содержащий два цилиндрообразных корпуса, гибкую подложку с тонкопленочными солнечными фотоэлементами, которая выполнена в виде диэлектрической ленты с возможностью свертывания в рулон, с нанесенными информационными и силовыми шинами, коллинеарной антенной, позиционной штрих-кодовой лентой, микроконтейнерами, плоскими электромагнитными катушками, жесткими диэлектрическими микроподложками, также содержит четыре мультивекторных матричных ракетных двигателя с волнообразными цилиндрическими поверхностями, четыре выдвижные телескопические штанги, четыре линейных шаговых двигателя, цилиндрический термоэлемент, герметизирующую пленку, солнечный датчик, датчик штрих-кода, два контроллера, два стабилизатора напряжения, приемопередатчик, четыре дискообразных сканирующих лазерных дальномера, навигационную звездную камеру, четыре плоских шаговых двигателя, два прижимных линейных шаговых двигателя, П-образную штангу, выдвижную П-образную штангу, микрогранулы термоплавкого клея, нанесенные на края микроконтейеров (Патент на изобретение RU 2761686 С1, 13.12.2021, B64G 1/22, БИНАРНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ ДЛЯ ПОИСКА И СБОРА ВНЕЗЕМНЫХ НАНООБЪЕКТОВ С МАГНИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ В ОКРЕСНОСТЯХ ТОЧЕК ЛИБРАЦИИ ПЛАНЕТ, ВХОДЯЩИХ В СОЛНЕЧНУЮ СИСТЕМУ / Линьков В.А.).The closest in technical essence is a binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial nano-objects with magnetic properties in the vicinity of the libration points of the planets included in the solar system, containing two cylindrical bodies, a flexible substrate with thin-film solar photocells, which is made in the form of a dielectric tape with the possibility of folding in a roll, with printed information and power lines, a collinear antenna, a positional barcode tape, microcontainers, flat electromagnetic coils, rigid dielectric microsubstrates, also contains four multi-vector matrix rocket engines with undulating cylindrical surfaces, four retractable telescopic rods, four linear stepper motors , a cylindrical thermocouple, a sealing film, a solar sensor, a barcode sensor, two controllers, two voltage stabilizers, a transceiver, four disk-shaped scanning laser rangefinders, a navigation star camera, four flat stepper motors, two pressure linear stepper motors, a U-shaped rod, retractable U-shaped rod, hot-melt adhesive microgranules applied to the edges of microcontainers (Patent for invention RU 2761686 C1, 12/13/2021, B64G 1/22, BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL NANO-OBJECTS WITH MAGNETIC PROPERTIES IN OKRESN AUTOSTICS OF THE LIBRATION POINTS OF THE PLANETS INCOMING INTO THE SOLAR SYSTEM / Linkov V.A.).

Недостатком устройства является отсутствие возможности поиска и сбора криотемпературных внеземных нанообъектов с магнитными свойствами с помощью электромагнитного поля, с последующей конвейерной герметизацией и хранением собранных криотемпературных нанообъектов в криотемпературной среде, при проведении сканирования окрестностей точек либрации планет, входящих в Солнечную систему.The disadvantage of the device is the inability to search and collect cryo-temperature extraterrestrial nano-objects with magnetic properties using an electromagnetic field, followed by conveyor sealing and storage of the collected cryo-temperature nano-objects in a cryo-temperature environment, when scanning the vicinity of the libration points of the planets included in the solar system.

Введение дисковых солнечных датчиков, размещенных на П-образной штанге и установленных перпендикулярно друг к другу плоскими поверхностями, позволило производить ориентацию солнечных батарей одновременно с развертыванием или свертыванием БКА. Введение шины управления тонкопленочными термоэлектрическими охлаждающими модулями позволило подвести сигналы включения и выключения от контроллеров к тонкопленочным термоэлектрическим охлаждающим модулям. Введение микрогранул термоплавкого клея, в которых в качестве нагревательных элементов используются суперпарамагнитные наночастицы способные нагреваться под действием настроенного в резонанс высокочастотного (ВЧ) электромагнитного поля, позволило осуществить нагрев адгезионного состава микрогранул термоплавкого клея изнутри, без разогрева соседних элементов. Введение ВЧ-генератора с программируемой перестройкой частоты от изменения управляющего двоичного кода, указанного на позиционной ленте с двухмерным штрих-кодом, позволило разогревать только настроенные в резонанс с частотой индукционного нагрева суперпарамагнитные наночастицы введенные в разной концентрации в определенные микрогранулы термоплавкого клея, и при этом не допустить разогрева микрогранул с другими параметрическими характеристиками (соотношений размеров ядра и оболочки магнитных наночастиц, их химического состава и концентрации компонентов в микрогрануле), нагревающиеся на других резонансных частотах. Введение плоского индуктора соединенного с ВЧ-генератором с программируемой частотой позволило осуществлять локальную селективную герметизацию микроконтейнеров через экранно-вакуумное теплоизоляционное покрытие без разогрева соседних участков. Введение прижимного ролика позволило за счет надавливания, плотно соединить расплавленные микрогранулы термоплавкого клея, легированного суперпарамагнитными наночастицами, находящимися на кромках стенок микроконтейнеров, с поверхностью прозрачной герметизирующей пленки. Введение охлаждающих пленочных термоэлектрических модулей, соединенных с внутренними сторонами микроподложек, позволило исключить оттаивание низкотемпературных нанообъектов в момент герметизации микроконтейнеров с собранными криотемпературными нанообъектами. Введение ленточных тонкопленочных теплоотводов, нанесенных с теневой стороны гибкой подложки, позволило отводить тепло непосредственно в космос. Введение шины управления включением термоэлектрических модулей позволило включать и выключать термоэлектрические модули в момент заварки (герметизации). Ведение экранно-вакуумного теплоизоляционного слоя нанесенного на гибкую диэлектрическую ленточную подложку позволило изолировать нанесенные на нее микроконтейнеры с низкотемпературными нанообъектами, от теплового воздействия Солнца. Введение индивидуальных двухмерных штрих-кодов с указанием резонансной частоты индукционного разогрева каждой группы микрогранул термоплавкого клея позволило точно позиционировать границы габаритов, точечно завариваемых микроконтейнеров через экранно-вакуумную термоизоляцию, свернутую в рулон без плавления поверхностей ранее герметизированных микроконтейнеров, находящихся в предыдущих ранее намотанных слоях, а также с минимальным нагревом извлекать жесткие диэлектрические микроподложки с собранным внеземным материалом при разматывании рулона в лабораторных условиях на Земле.The introduction of disk solar sensors placed on a U-shaped rod and installed perpendicular to each other by flat surfaces made it possible to orient the solar arrays simultaneously with the deployment or collapse of the USC. The introduction of the control bus for thin-film thermoelectric cooling modules made it possible to connect on and off signals from controllers to thin-film thermoelectric cooling modules. The introduction of hot-melt adhesive microgranules, in which superparamagnetic nanoparticles are used as heating elements that can be heated under the action of a high-frequency (HF) electromagnetic field tuned into resonance, made it possible to heat the adhesive composition of hot-melt adhesive microgranules from the inside, without heating neighboring elements. The introduction of an RF generator with programmable frequency tuning from a change in the control binary code indicated on a positional tape with a two-dimensional bar code made it possible to heat only superparamagnetic nanoparticles tuned in resonance with the frequency of induction heating, introduced in different concentrations into certain microgranules of hot-melt adhesive, and at the same time not to allow heating of microgranules with other parametric characteristics (ratios of core and shell sizes of magnetic nanoparticles, their chemical composition and concentration of components in a microgranule), heated at other resonant frequencies. The introduction of a flat inductor connected to an RF generator with a programmable frequency made it possible to carry out local selective sealing of microcontainers through a screen-vacuum heat-insulating coating without heating adjacent sections. The introduction of a pressure roller made it possible, due to pressure, to tightly connect the molten microgranules of hot-melt adhesive doped with superparamagnetic nanoparticles located on the edges of the walls of the microcontainers with the surface of a transparent sealing film. The introduction of cooling film thermoelectric modules connected to the inner sides of the microsubstrates made it possible to exclude the thawing of low-temperature nano-objects at the moment of sealing the microcontainers with the assembled cryo-temperature nano-objects. The introduction of tape thin-film heat sinks deposited on the shady side of a flexible substrate made it possible to remove heat directly into space. The introduction of the control bus for turning on thermoelectric modules made it possible to turn thermoelectric modules on and off at the moment of welding (sealing). Maintaining a screen-vacuum heat-insulating layer deposited on a flexible dielectric tape substrate made it possible to isolate the microcontainers deposited on it with low-temperature nano-objects from the thermal effects of the Sun. The introduction of individual two-dimensional barcodes indicating the resonant frequency of the induction heating of each group of hot-melt adhesive microgranules made it possible to accurately position the boundaries of the dimensions of spot-welded microcontainers through a screen-vacuum thermal insulation rolled up without melting the surfaces of previously sealed microcontainers located in the previous previously wound layers, and also, with minimal heating, extract rigid dielectric microsubstrates with collected extraterrestrial material when unwinding a roll in laboratory conditions on Earth.

Техническим результатом является возможность поиска и сбора криотемпературных внеземных нанообъектов с магнитными свойствами с помощью электромагнитного поля, с последующей конвейерной герметизацией и хранением собранных криотемпературных нанообъектов в криотемпературной среде, при проведении сканирования окрестностей точек либрации планет, входящих в Солнечную систему.The technical result is the possibility of searching and collecting cryotemperature extraterrestrial nano-objects with magnetic properties using an electromagnetic field, followed by conveyor sealing and storage of the collected cryo-temperature nano-objects in a cryo-temperature environment, when scanning the vicinity of the libration points of the planets included in the solar system.

Технический результат предложенной полезной модели достигается совокупностью существенных признаков, а именно: бинарный космический аппарат для поиска и сбора внеземных криотемпературных нанообъектов с магнитными свойствами в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему, содержащий два цилиндрообразных корпуса, гибкую диэлектрическую ленточную подложку с нанесенными тонкопленочными солнечными фотоэлементами, информационными и силовыми шинами, коллинеарной антенной, позиционной штрих-кодовой лентой, микроконтейнерами, плоскими электромагнитными катушками, жесткими диэлектрическими микроподложками, также содержит четыре мультивекторных матричных ракетных двигателя с волнообразными цилиндрическими поверхностями, четыре выдвижные телескопические штанги, четыре линейных шаговых двигателя, герметизирующую пленку, солнечный датчик, датчик штрих-кода, два контроллера, два стабилизатора напряжения, приемопередатчик, четыре дискообразных сканирующих лазерных дальномера, навигационную звездную камеру, четыре плоских шаговых двигателя, два прижимных линейных шаговых двигателя, П-образную штангу, микрогранулы термоплавкого клея, нанесенные на края микроконтейнеров, прижимной ролик, двухмерный датчик штрих-кода, плоский индуктор, соединенный с высокочастотным генератором с программируемой частотой, указанной на позиционной ленте с двухмерным штрих-кодом, гибкую диэлектрическую ленточную подложку с нанесенным экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем, тонкопленочные термоэлектрические охлаждающие модули, соединенные с шиной управления пленочными термоэлектрическими охлаждающими модулями, тонкопленочные ленточные теплоотводы, первый и второй дисковые солнечные датчики, расположенные плоскостями перпендикулярно друг другу и закрепленные на П-образной штанге, выдвижную П-образную двухосевую штангу, состоящею из двух параллельных осей, торцы которых соединены с первым и вторым прижимными линейными шаговыми двигателями, на первой оси П-образной двухосевой штанги закреплен плоский индуктор, а на второй оси прижимной ролик и датчик двухмерного штрих-кода, герметизирующая пленка выполнена прозрачной, на гибкую диэлектрическую ленточную подложку с внутренней стороны нанесен экранно-вакуумный теплоизоляционный слой, а с наружной стороны нанесены чередующиеся тонкопленочные солнечные элементы с шагом чередования, равным шагу размещенных микроконтейнеров, с исследуемыми криотемпературными нанообъектами, притянутыми электромагнитными полями к плоским электромагнитным катушкам, лежащими на внешних поверхностях жестких диэлектрических микроподложек, внутренние поверхности которых лежат на охлаждающих поверхностях тонкопленочных термоэлектрических охлаждающих модулей, противоположные поверхности которых соединены с пленочными ленточными теплоотводами, закрепленными на наружной поверхности экранно-вакуумного теплоизоляционного слоя с теневой стороны, управляющие выходы первого и второго контроллеров соединены с тонкопленочными термоэлектрическими охлаждающими модулями через шину управления пленочными термоэлектрическими охлаждающими модулями, а управляющий выход второго контроллера соединен с управляющим входом высокочастотного генератора с программируемой частотой, причем микрогранулы термоплавкого клея легированы суперпарамагнитными наночастицами разной концентрации в зависимости от позиций расположения микроконтейнеров.The technical result of the proposed utility model is achieved by a set of essential features, namely: a binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial cryo-temperature nano-objects with magnetic properties in the vicinity of the libration points of the planets in the solar system, containing two cylindrical bodies, a flexible dielectric tape substrate with applied thin-film solar photocells, information and power buses, a collinear antenna, a positional barcode tape, microcontainers, flat electromagnetic coils, rigid dielectric microsubstrates, also contains four multi-vector matrix rocket motors with undulating cylindrical surfaces, four retractable telescopic rods, four linear stepping motors, a sealing film , solar sensor, bar code sensor, two controllers, two voltage regulators, transceiver, four disc-shaped scanning laser rangefinders, a star navigation camera, four flat stepper motors, two pressure linear stepper motors, a U-shaped rod, hot-melt adhesive micro-beads applied on edges of microcontainers, pressure roller, two-dimensional barcode sensor, flat inductor connected to a high-frequency generator with a programmable frequency indicated on a positional tape with a two-dimensional barcode, a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer applied, thin-film thermoelectric cooling modules, connected to the control bus of film thermoelectric cooling modules, thin-film tape heat sinks, the first and second disk solar sensors, located perpendicular to each other and fixed on a U-shaped rod, a retractable U-shaped two-axis rod, consisting of two parallel axes, the ends of which are connected to by the first and second pressure linear stepper motors, a flat inductor is fixed on the first axis of the U-shaped two-axis rod, and on the second axis a pressure roller and a two-dimensional barcode sensor, the sealing film is made transparent, a screen-vacuum film is applied on the flexible dielectric tape substrate from the inside. a heat-insulating layer, and on the outer side, alternating thin-film solar cells are applied with an alternation step equal to the step of the placed microcontainers, with the cryotemperature nanoobjects under study, attracted by electromagnetic fields to flat electromagnetic coils, lying on the outer surfaces of rigid dielectric microsubstrates, the inner surfaces of which lie on the cooling surfaces of thin-film thermoelectric cooling modules, the opposite surfaces of which are connected to film tape heat sinks fixed on the outer surface of the screen-vacuum heat-insulating layer from the shadow side, the control outputs of the first and second controllers are connected to thin-film thermoelectric cooling modules through the control bus of film thermoelectric cooling modules, and the control output of the second The controller is connected to the control input of a high-frequency generator with a programmable frequency, and the hot-melt adhesive microgranules are doped with superparamagnetic nanoparticles of different concentrations depending on the positions of the microcontainers.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 и фиг. 2, где представлен бинарный космический аппарат (БКА) для поиска и сбора внеземных криотемпературных нанообъектов с магнитными свойствами в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему, в момент развертывания гибкой ленточной СБ (фиг. 1 - вид с теневой стороны БКА, фиг. 2 - вид с солнечной стороны БКА). На фиг. 3 представлена структурная блок-схема бинарного космического аппарата для поиска и сбора внеземных криотемпературных нанообъектов в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему. На фиг. 4 и фиг. 5 представлен выносной элемент А (2:1) (фиг. 4 - вид с теневой стороны БКА, фиг. 5 - вид с солнечной стороны БКА) в увеличенном масштабе, поясняющий топологию расположения на гибкой диэлектрической ленточной подложке с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем электропроводящих шин и микроконтейнеров для сбора и последующей герметизации собранных криотемпературных нанообъектов. На фиг. 6 представлен в разрезе микроконтейнер для сбора криотемпературных нанообъектов с помощью электромагнитного поля, соединенный с гибкой диэлектрической ленточной подложкой с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем. На фиг. 7 представлен выносной элемент Б (10:1) в увеличенном масштабе и разрезе, поясняющий последовательность расположения функциональных слоев на жесткой диэлектрической микроподложке для создания электромагнитного поля. На фиг. 8, фиг. 9 - схематично поясняются этапы развертывания БКА. На фиг. 10 - этап сканирования окрестности точки либрации, сбор и герметизация собранных низкотемпературных нанообъектов. На фиг. 11, фиг. 12 - этапы свертывания БКА.The essence of the utility model is illustrated in Fig. 1 and FIG. 2, which shows a binary spacecraft (BSV) for searching and collecting extraterrestrial cryo-temperature nano-objects with magnetic properties in the vicinity of the libration points of the planets that are part of the Solar System, at the time of deployment of a flexible ribbon SB (Fig. 1 - view from the shadow side of the SV, Fig. 2 - view from the sunny side of the BKA). In FIG. Figure 3 shows a block diagram of a binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial cryotemperature nanoobjects in the vicinity of the libration points of planets in the solar system. In FIG. 4 and FIG. Fig. 5 shows remote element A (2:1) (Fig. 4 - view from the shadow side of the BKA, Fig. 5 - view from the sunny side of the BKA) on an enlarged scale, explaining the topology of the location on a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer of electrically conductive tires and microcontainers for the collection and subsequent sealing of the collected cryotemperature nano-objects. In FIG. 6 shows in section a microcontainer for collecting cryotemperature nanoobjects using an electromagnetic field, connected to a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer. In FIG. Figure 7 shows the remote element B (10:1) on an enlarged scale and section, explaining the sequence of arrangement of functional layers on a rigid dielectric microsubstrate to create an electromagnetic field. In FIG. 8, fig. 9 - schematically explains the stages of deployment of the UAV. In FIG. 10 - stage of scanning the vicinity of the libration point, collection and sealing of the collected low-temperature nano-objects. In FIG. 11, fig. 12 - stages of BKA clotting.

Бинарный космический аппарат для поиска и сбора внеземных криотемпературных нанообъектов с магнитными свойствами в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему, содержит: (фиг. 1, фиг. 2) первый 1 и второй 2 цилиндрообразные корпуса, первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6 ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 линейные шаговые двигатели (фиг. 3), первую 11, вторую 12, третью 13, четвертую 14 выдвижные телескопические штанги, первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18 дискообразные сканирующие лазерные дальномеры, первый 19, второй 20, третий 21, четвертый 22 плоские шаговые двигатели, первый 23 и второй 24 прижимные линейные шаговые двигатели, прижимной ролик 25, плоский индуктор 26, высокочастотный генератор с программируемой частотой 27, выдвижную П-образную двухосевую штангу 28, прозрачную герметизирующую пленку 29 (фиг. 2), гибкую диэлектрическую ленточную подложку с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30, тонкопленочные солнечные фотоэлементы 31, силовую шину 32, общую информационную шину 33, шину управления тонкопленочными термоэлектрическими охлаждающими модулями 34, плоские электромагнитные катушки 35, жесткие диэлектрические микроподложки 36, тонкопленочные термоэлектрические охлаждающие модули 37 (фиг. 7), тонкопленочные ленточные теплоотводы 38, микроконтейнеры 39, позиционную лену с двухмерным штрих-кодом 40, датчик двухмерного штрих-кода 41, первый 42, второй 43 дисковые солнечные датчики, навигационную звездную камера 44, П-образную штангу 45, первый 46 и второй 47 контроллеры, первый 48 и второй 49 стабилизаторы напряжения, коллинеарную антенну 50, приемопередатчик 51, микрогранулы термоплавкого клея легированные ранжированными по параметрам группами суперпарамагнитных наночастиц 52 (фиг. 6). На фиг.3, в границах замкнутых пунктирных линий, расположены элементы, конструктивно размещенные в первом 1 и втором 2 цилиндрообразных корпусах λ1, λ2, λ3, λ4 - выделенные длинны волн электромагнитного излучения оптического диапазона, излучаемые первым 15, вторым 16, третьим 17, четвертым 18 дискообразными сканируемыми лазерными дальномерами, 53 - криотемпературные нанообъекты, притянутые к поверхностям жестких диэлектрических микроподложек.A binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial cryo-temperature nano-objects with magnetic properties in the vicinity of the libration points of the planets included in the solar system, contains: (Fig. 1, Fig. 2) the first 1 and second 2 cylindrical bodies, the first 3, the second 4, the third 5, fourth 6 MMRD with undulating cylindrical surfaces, first 7, second 8, third 9, fourth 10 linear stepper motors (Fig. 3), first 11, second 12, third 13, fourth 14 retractable telescopic rods, first 15, second 16 , third 17, fourth 18 disc-shaped scanning laser rangefinders, first 19, second 20, third 21, fourth 22 flat stepper motors, first 23 and second 24 pressure linear stepper motors, pressure roller 25, flat inductor 26, high-frequency generator with programmable frequency 27 , a retractable U-shaped biaxial rod 28, a transparent sealing film 29 (Fig. 2), a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30, thin-film solar cells 31, a power bus 32, a common information bus 33, a control bus for thin-film thermoelectric cooling modules 34, flat electromagnetic coils 35, rigid dielectric microsubstrates 36, thin-film thermoelectric cooling modules 37 (Fig. 7), thin-film tape heat sinks 38, microcontainers 39, a positional tape with a two-dimensional barcode 40, a two-dimensional barcode sensor 41, the first 42, the second 43 disk solar sensors, the navigation star camera 44, the U-shaped bar 45, the first 46 and second 47 controllers, first 48 and second 49 voltage regulators, collinear antenna 50, transceiver 51, hot-melt adhesive microgranules doped with groups of superparamagnetic nanoparticles 52 ranked by parameters (Fig. 6). In figure 3, within the boundaries of the closed dotted lines, there are elements structurally placed in the first 1 and second 2 cylindrical housings λ1, λ2, λ3, λ4 - selected wavelengths of electromagnetic radiation of the optical range emitted by the first 15, the second 16, the third 17, fourth, 18 disk-shaped scanned laser rangefinders, 53 - cryo-temperature nano-objects attracted to the surfaces of rigid dielectric microsubstrates.

С солнечной стороны гибкой диэлектрической ленточной подложки с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30, упорядоченно размещены тонкопленочные солнечные элементы 31, постоянно ориентированные на Солнце. На поверхности между1 солнечными элементами 31, с теневой противоположной стороны гибкой диэлектрической ленточной подложки с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30, по направлению траектории движения БКА нанесены микроконтейнеры 39, в которых размещены элементы для создания электромагнитных полей, притягивающие дрейфующие в гравитационно-сбалансированных зонах криотемпературные нанообъекты 53 и осуществляющие хранение собранных криотемпературных нанообъектов 53.On the sunny side of the flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30, thin-film solar cells 31 are arranged in an orderly manner, constantly oriented to the Sun. On the surface between1 solar cells 31, from the shadow opposite side of the flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30, microcontainers 39 are applied in the direction of the SC motion trajectory, in which elements are placed to create electromagnetic fields that attract cryotemperature nano-objects drifting in gravity-balanced zones 53 and storing the collected cryo-temperature nano-objects 53.

Для сохранения структуры собранных криотемпературных нанообъектов 53 притянутых к наружной поверхности жесткой диэлектрической микроподложки 36 на ее поверхности (фиг. 7) нанесено несколько функциональных слоев в следующей последовательности: плоская электромагнитная катушка 35 (с наружной стороны микроподложки), с противоположной стороны - нанесены тонкопленочные термоэлектрические охлаждающие модули 37, тонкопленочный ленточный теплоотвод 38, соединенный с экранно-вакуумным теплоизолирующим слоем гибкой диэлектрической ленточной подложки 30, с натянутой поверх тонкопленочных элементов расположенных на стороне, обращенной к Солнцу, прозрачной герметизирующей пленкой 29. Каждый слой или их сочетание выполняют определенные функции. Жесткая диэлектрическая микроподложка 36 служит для накопления криотемпературных нанообъектов 53, ее размер адаптирован под тип микроскопа, производящего последующие исследования в Земных условиях, что исключает деформацию нанообъектов и не требует дополнительного перемещения собранных криотемпературных нанообъектов 53 с одной микроподложки на другую.To preserve the structure of the assembled cryotemperature nanoobjects 53 attracted to the outer surface of the rigid dielectric microsubstrate 36, several functional layers are deposited on its surface (Fig. 7) in the following sequence: a flat electromagnetic coil 35 (on the outer side of the microsubstrate); modules 37, a thin-film tape heat sink 38 connected to a screen-vacuum heat-insulating layer of a flexible dielectric tape substrate 30, with a transparent sealing film 29 stretched over the thin-film elements located on the side facing the Sun. Each layer or their combination performs certain functions. Rigid dielectric microsubstrate 36 is used to accumulate cryotemperature nanoobjects 53, its size is adapted to the type of microscope that performs subsequent studies in Earth conditions, which eliminates the deformation of nanoobjects and does not require additional movement of the collected cryotemperature nanoobjects 53 from one microsubstrate to another.

Магнитное поле создается с помощью плоских электромагнитных катушек 35, соединенных с силовой шиной 32, при протекании тока через которые создается электромагнитное поле, притягивающее криотемпературные нанообъекты 53 с магнитными свойствами которые осаждаются и хранятся на жестких диэлектрических микроподложках 36 расположенные в микроконтейнерах 39. Для исключения попадания Земных наночастиц планарные микроконтейнеры 39 сверху завариваются прозрачной герметизирующей пленкой 29, в исходном положении размещенной со стороны солнечных элементов 31, и послойно, вместе с гибкой диэлектрической ленточной подложкой с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30 наматывается на второй цилиндрообразный корпус 2.The magnetic field is created using flat electromagnetic coils 35 connected to the power bus 32, with the flow of current through which an electromagnetic field is created that attracts cryo-temperature nano-objects 53 with magnetic properties that are deposited and stored on rigid dielectric microsubstrates 36 located in microcontainers 39. nanoparticles, planar microcontainers 39 are sealed from above with a transparent sealing film 29, in the initial position placed on the side of solar cells 31, and layer by layer, together with a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30, is wound on the second cylindrical body 2.

Криотемпературные нанообъекты 53, в порах которых может находиться вода, в твердом состоянии притягиваются магнитным полем и оседают на внешних поверхностях жестких диэлектрических микроподложек 36. Для предотвращения изменений структур (таяния) собранных криотемпературных нанообъектов 53 в момент герметизации микроконтейнеров 39 используется термоэлектрическое охлаждение жестких диэлектрических микроподложек 36. Внутренняя сторона жестких диэлектрических микроподложек 36 соединена с охлаждающими (холодными) сторонами тонкопленочных термоэлектрических модулей 37, собранных из напыленных термоэлектрических элементов (элементов Пельтье) в матрицы пар полупроводниковых материалов n-типа и р-типа. Тепловой поток, выделяющийся на теплой стороне тонкопленочных термоэлектрических охлаждающих модулей 37, отводится тонкопленочными ленточными теплоотводами 38, расположенными с теневой стороны (температура космического пространства в тени около 4 К) гибкой диэлектрической подложки с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30 и излучается (сбрасывается) в космос.Cryotemperature nanoobjects 53, in the pores of which water can be present, are attracted in the solid state by a magnetic field and settle on the outer surfaces of rigid dielectric microsubstrates 36. To prevent changes in the structures (melting) of the assembled cryotemperature nanoobjects 53 at the moment of hermetic sealing of microcontainers 39, thermoelectric cooling of rigid dielectric microsubstrates 36 is used. The inner side of the rigid dielectric microsubstrates 36 is connected to the cooling (cold) sides of thin-film thermoelectric modules 37 assembled from deposited thermoelectric elements (Peltier elements) into matrices of pairs of n-type and p-type semiconductor materials. The heat flux released on the warm side of thin-film thermoelectric cooling modules 37 is removed by thin-film strip heat sinks 38 located on the shadow side (outer space temperature in the shadow is about 4 K) of a flexible dielectric substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30 and is radiated (discharged) into space .

Для осуществления привязки частоты нагрева микрогранул термоплавкого клея к идентификационному номеру герметизируемого микроконтейнера используется набор групп суперпарамагнитных частиц с разными резонансными частотами нагрева (микрогранулы термоплавкого клея, легированы ранжированными по параметрам группами суперпарамагнитных наночастиц 52). Для этого на кромки прономерованных микроконтейнеров в местах образования герметизирующих сварных швов наносятся (напыляются) микрогранулы, легированные суперпарамагнитными наночастицами с индивидуальными программируемыми характеристиками в зависимости от номера микроконтейнера, отличающиеся друг от друга параметрами (соотношений размеров ядра и толщины оболочки наночастиц, их геометрической формы, химического состава и концентрации компонентов) для организации индукционного нагрева определенных групп микрогранул строго определенными резонансными частотами без разогрева собранных криотемпературных нанообъектов.To bind the heating frequency of hot-melt adhesive microgranules to the identification number of the sealed microcontainer, a set of groups of superparamagnetic particles with different resonant heating frequencies (hot-melt adhesive microgranules doped with parameters-ranged groups of superparamagnetic nanoparticles 52) is used. To do this, microgranules doped with superparamagnetic nanoparticles with individual programmable characteristics depending on the number of the microcontainer, differing from each other in parameters (ratios of core sizes and shell thickness of nanoparticles, their geometric shape, chemical composition and concentration of components) to organize induction heating of certain groups of microgranules by strictly defined resonant frequencies without heating the assembled cryotemperature nanoobjects.

Для осуществления полезной модели могут быть использованы, например, известные технологии изготовления компонентов. В качестве мультивекторного матричного ракетного двигателя (ММРД) с волнообразной цилиндрической поверхностью может быть использована мультивекторная матричная ракетная двигательная система с цифровым управлением величины и направления тяги, которая состоит из плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром монолитной термостойкой диэлектрической подложки с размещенными на ней квадратной матричной реверсивной структурой двигательных ячеек, соединенной с повторяющим ее контур цилиндрообразной полой с волнообразным профилем монолитной термостойкой диэлектрической подложкой с радиально-веерной ориентацией всех продольных осей конусообразных микропор на центры чередующихся сопряженных вогнутых и выпуклых полуокружностей, образующих в совокупности замкнутую волнообразную внешнею поверхность. Все конусообразные микропоры заполнены твердым топливом и ранжированы по объему в пропорциях последовательных степенях числа два (1-2-4-8-16-32), обеспечивающих генерацию множества разнонаправленных векторов тяги с прецизионным цифровым управлением в двоичном коде величиной тяги каждой ячейки (Патент на изобретение RU 2707474 С1, 26.11.2019, F02K 9/95, B64G 1/40, МУЛЬТИВЕКТОРНАЯ МАТРИЧНАЯ РАКЕТНАЯ ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ВЕЛИЧИНОЙ И НАПРАВЛЕНИЕМ ТЯГИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ЯЧЕЕК ДЛЯ МАЛОРАЗМЕРНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ / Линьков В.А., Гусев С.И., Колесников С.В., Линьков Ю.В., Линьков П.В., Таганов А.И.).To implement the utility model, for example, known technologies for manufacturing components can be used. As a multi-vector matrix rocket engine (MMRM) with a wavy cylindrical surface, a multi-vector matrix rocket propulsion system with digital control of the magnitude and direction of thrust can be used, which consists of a flat disc-shaped monolithic heat-resistant dielectric substrate with a wavy outer contour with a square matrix reverse structure placed on it. motor cells, connected to a cylindrical cavity repeating its contour with a wavy profile, a monolithic heat-resistant dielectric substrate with a radial-fan orientation of all longitudinal axes of cone-shaped micropores to the centers of alternating conjugated concave and convex semicircles, which together form a closed undulating outer surface. All cone-shaped micropores are filled with solid fuel and ranged by volume in proportions of successive powers of two (1-2-4-8-16-32), which ensure the generation of a multitude of multidirectional thrust vectors with precise digital control of the thrust value of each cell in binary code (Patent for Invention RU 2707474 C1, 11/26/2019, F02K 9/95, B64G 1/40, MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET PROPULSION SYSTEM WITH DIGITAL CONTROL OF THE VALUE AND DIRECTION OF THE ENGINE CELL THRUST FOR SMALL-SIZED SPACE VEHICLES RATOV / Linkov V.A., Gusev S.I., Kolesnikov S.V., Linkov Yu.V., Linkov P.V., Taganov A.I.).

При изготовлении СБ могут быть использованы известные технологии изготовления гибких солнечных тонкопленочных батарей, выполненных на базе. гибкой подложки с нанесенными тонкопленочными фотогальваническими элементами, изготовленными, по меньшей мере, из аморфного кремния (a-Si), теллурида кадмия (CdTe), арсенида галлия (GaAs) (Patent US 9758260 В2, Sep.12, 2017, B64G 1/22, B64G 1/10, LOW VOLUME MICRO SATELLITE WITH ELEXIBLE WINbED PANELS EXPANDABLE AFTER LAUNCH).In the manufacture of solar panels, known technologies for the manufacture of flexible solar thin-film batteries made on the base can be used. flexible substrate with deposited thin-film photovoltaic cells made of at least amorphous silicon (a-Si), cadmium telluride (CdTe), gallium arsenide (GaAs) (Patent US 9758260 B2, Sep.12, 2017, B64G 1/22 , B64G 1/10, LOW VOLUME MICRO SATELLITE WITH ELEXIBLE WINbED PANELS EXPANDABLE AFTER LAUNCH).

Тонкопленочные термоэлектрические охлаждающие модули 37 могут быть выполнены, например, согласно известной конструкции тонкопленочного термоэлектрического устройства со сбалансированными электрофизическими параметрами р- и n-полупроводниковых ветвей (Патент на изобретение RU 2587435 С2, 20.06.2016, G05D 23/30, Н05К 7/20, ТОНКОПЛЕНОЧНОЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО СО СБАЛАНСИРОВАННЫМИ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ р- и n-ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЕТВЕЙ / Ислаимов Т.А., Гаджиев Х.М. и др.).Thin-film thermoelectric cooling modules 37 can be made, for example, according to the well-known design of a thin-film thermoelectric device with balanced electrical parameters of p- and n-semiconductor branches (Patent for invention RU 2587435 C2, 06/20/2016, G05D 23/30, H05K 7/20, THIN-FILM THERMOELECTRIC DEVICE WITH BALANCED ELECTROPHYSICAL PARAMETERS OF p- and n-Semiconductor Branches / Islaimov T.A., Gadzhiev Kh.M. et al.).

Тонкопленочные ленточные теплоотводы 38 могут быть реализованы на базе алмазных теплоотводов (тепловая проводимость алмазных теплоотводов в зависимости от технологии их изготовления в 2 - 5 раз превосходит этот параметр для меди), например, используя известную технологию изготовления поликристаллических алмазных пленок содержащих наноалмазные порошки (Патент на изобретение RU 2750234 С1, 24.06.2021, С01В 32/15, В82В 3/00, Способ получения поликристаллических алмазных пленок / Полушин Н.И., Маслов А.Л., Лаптев А.И.).Thin-film tape heat sinks 38 can be implemented on the basis of diamond heat sinks (the thermal conductivity of diamond heat sinks, depending on the technology of their manufacture, is 2 to 5 times higher than this parameter for copper), for example, using the well-known technology for manufacturing polycrystalline diamond films containing nanodiamond powders (Patent for invention RU 2750234 C1, 06/24/2021, С01В 32/15, В82В 3/00, Method for obtaining polycrystalline diamond films / Polushin N.I., Maslov A.L., Laptev A.I.).

В качестве экранно-вакуумиого теплоизоляционного слоя может быть применена, например, многослойная пленочная теплоизоляция, используемая в космических технологиях и состоящая из чередующихся слоев неплоской полимерной пленки с напылением металла и полимерной сетки (Патент на изобретение RU 258740 С2, 20.06.2016, B64G 1/58, Экранно-Вакуумная Теплоизоляция Космического Аппарата / Аристов В.Ф.) или с чередующими слоями из микроструктурированных элементов (Патент на изобретение RU 2555891 С1, 10.07.2015, B64G 1/58, В81В 7/04, МИКРОСТРУКТУРНАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ ЭКРАННО-ВАКУУМНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ / Ануров А.Е., Жуков А.А.) или например изготовленный из материала для тепловой защиты космической или криогенной техники состоящий из чередующихся слоев теплоотражающей перфорированной пленки и сепарационной прокладки (Патент на изобретение RU 266884 С1, 12.09.2018, B64G 1/58, Материал для экранно-вакуумной теплоизоляции и способ его изготовления / Алексеев С.В., Белокрылова В.В. и др.).As a screen-vacuum thermal insulation layer, for example, multilayer film thermal insulation used in space technology and consisting of alternating layers of a non-flat polymer film with metal sputtering and a polymer mesh can be used (Patent for invention RU 258740 C2, 06/20/2016, B64G 1/ 58, Screen-Vacuum Thermal Insulation of the Spacecraft / Aristov V.F.) or with alternating layers of microstructured elements (Patent for invention RU 2555891 C1, 10.07.2015, B64G 1/58, B81B 7/04, MICROSTRUCTURAL MULTILAYER SCREEN-VACUUM INSULATION SPACE VEHICLES / Anurov A.E., Zhukov A.A.) or, for example, made of a material for thermal protection of space or cryogenic equipment consisting of alternating layers of heat-reflecting perforated film and a separation pad (Patent for invention RU 266884 C1, 12.09.2018, B64G 1/58, Material for screen-vacuum thermal insulation and method of its manufacture / Alekseev S.V., Belokrylova V.V. and others).

Для локального нагревания полимера изнутри микрогранул 52 термоплавкого клея, могут быть применены погруженные в него известные суперпарамагнитные наночастицы, используемые, например, для локального нагревания тканей в медицине. Легирующие добавки придают диэлектрическим гранулам термоплавкого клея при их смешивании магнитные свойства, необходимые для осуществления дистанционного нагревания суперпарамагнитных наночастиц высокочастотным электромагнитным полем и исключения их слипания после его снятия. Для осуществления полезной модели могут быть использованы, например, известные технологии изготовления магнитных наночастиц структуры ядро-оболочка (Patent Application Publication Pub. No.: US 20130195767 A1 Pub. Date: Aug. 1, 2013, Magnetic Nanoparticles); (Patent Application Publication Pub. No.: US 20140225024 A1 Pub. Date: Aug. 14, 2014 CORE_SHELL STRUCTURED NANOPARTICLE HAVING HARD-SOFT, MAGNETIC HETEROSTRUCTURE, MAGNET PREPARED WITH SAID NANOPARTICLE, AND PREPARING METHOD THEREOF); (Patent Application Publication Pub. No.: US 20130342297 Al Pub. Date: Dec. 26, 2013 MAGNETIC EXCHANGE COUPLED CORE-SHELL NANOMAGNETS).For local heating of the polymer from inside the hot melt adhesive microgranules 52, well-known superparamagnetic nanoparticles immersed in it, used, for example, for local tissue heating in medicine, can be used. Doping additives impart magnetic properties to the dielectric granules of hot-melt adhesive during their mixing, which are necessary for remote heating of superparamagnetic nanoparticles by a high-frequency electromagnetic field and preventing their sticking after its removal. To implement the utility model, for example, known technologies for manufacturing core-shell magnetic nanoparticles (Patent Application Publication Pub. No.: US 20130195767 A1 Pub. Date: Aug. 1, 2013, Magnetic Nanoparticles) can be used; (Patent Application Publication Pub. No.: US 20140225024 A1 Pub. Date: Aug. 14, 2014 CORE_SHELL STRUCTURED NANOPARTICLE HAVING HARD-SOFT, MAGNETIC HETEROSTRUCTURE, MAGNET PREPARED WITH SAID NANOPARTICLE, AND PREPARING METHOD THEREOF); (Patent Application Publication Pub. No.: US 20130342297 Al Pub. Date: Dec. 26, 2013 MAGNETIC EXCHANGE COUPLED CORE-SHELL NANOMAGNETS).

Ферромагнитное ядро магнитной наночастицы структуры ядро-оболочка может, например, включать, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из Fe, Со, Ni, FeOFe2O3; NiOFe2O3, CuOFe2O3, MgOFe2O3, MnBi, MnSb, MnOFe2O3, CrO2, MnAs, SmCo, FePt или их комбинации, но не ограничивается ими. Внешняя оболочка (окружающая магнитный сердечник) магнитной наночастицы структуры ядро-оболочка сформирована из магнитомягкого или суперпарамагнитного материала, (для исключения слипания наночастиц), например, может включать, по меньшей мере один материал, выбранный из групп, состоящих из Fe3O4, FeO, CoFe2O4, MnFe2O4, NiFe2O4, ZnMnFe2O4 или их комбинации, но не ограничивается ими.The ferromagnetic core of the core-shell magnetic nanoparticle may, for example, include at least one material selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, FeOFe 2 O 3 ; NiOFe 2 O 3 , CuOFe 2 O 3 , MgOFe 2 O 3 , MnBi, MnSb, MnOFe 2 O 3 , CrO 2 , MnAs, SmCo, FePt or combinations thereof, but not limited to. The outer shell (surrounding the magnetic core) of the magnetic nanoparticles of the core-shell structure is formed from a magnetically soft or superparamagnetic material, (to prevent sticking of nanoparticles), for example, may include at least one material selected from the groups consisting of Fe 3 O 4 , FeO , CoFe 2 O 4 , MnFe 2 O 4 , NiFe 2 O 4 , ZnMnFe 2 O 4 , or combinations thereof, but not limited to.

Устройство работает следующим образом: после доставки БКА в точку либрации включаются первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 линейные шаговые двигатели, осуществляющие выдвижение первой 11, второй 12, третей 13, четвертой 14 телескопических штанг, отводящие первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6 ММРД с волнообразной цилиндрической поверхностью от торцов первого 1 и второго 2 цилиндрообразных корпусов. Первый 23 и второй 24 прижимные линейные шаговые двигатели отводят выдвижную П-образную двухосевую штангу 28 с закрепленными на ней прижимным роликом 25 и плоским индуктором 26 от цилиндрообразного корпуса 2. Одновременно включаются первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18 дискообразные сканирующие лазерные дальномеры, работающие на выделенных длинах волн λ1, λ2, λ3, λ4 для исключения влияния помех от активных или пассивных источников. После проверки работоспособности первого 15, второго 16, третьего 17, четвертого 18 дискообразных сканирующих лазерных дальномеров включаются первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6 ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями, которые создают вращение первого 1 и второго 2 цилиндрообразных корпусов, разматывая свернутую в рулон гибкую диэлектрическую ленточную подложку с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30 и расположенную параллельно, на минимальном расстоянии с ее поверхностью прозрачную герметизирующею пленку 29, с одновременным удалением первого 1 цилиндрообразного корпуса от второго 2 цилиндрообразного корпуса, растягивая полотно прозрачной герметизирующей пленки 29 с прилегающей к ней гибкой диэлектрической ленточной подложкой с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30, в противоположные стороны, для исключения провисания. После развертывания на требуемую длину гибкой диэлектрической ленточной подложки с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30, с расположенными на ее (солнечной) поверхности тонкопленочными солнечными фотоэлементами 31, БКА переходит в режим ориентации и слежения за Солнцем. Поворот солнечной стороны гибкой диэлектрической ленточной подложки с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30 в направлении Солнца и одновременное оптимальное ее натяжение осуществляется с помощью первого 3, второго 4, третьего 5, четвертого 6 ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями, осуществляющие сближение или удаление, или изменение угла наклона, соответственно, первого 1 или второго 2 цилиндрообразных корпусов. С помощью навигационной звездной камеры 44 определяется начальная точка сканирования и корректируется траектория сканирования исследуемой окрестности точки либрации. Согласно коду координат Солнца, полученных от первого 42 и второго 43 дисковых солнечных датчиков, и информации, поступающей с первого 15, третьего 17 и второго 16, четвертого 18 дискообразных сканирующих лазерных дальномеров о расстоянии и углах осей между первым 1 и вторым 2 цилиндрообразными корпусами, осуществляются синхронные угловые повороты первого 1 и второго 2 цилиндрообразных корпусов, без изменения расстояния между ними. Поворот навигационной звездной камеры 44, закрепленной на П-образной штанге 45 и соединенной с двух концов с первым 19 и вторым 20 плоскими шаговыми двигателями, осуществляется их синхронным поворотом на заданный угол в режиме проведения навигации. На гибкой диэлектрической ленточной подложке с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30, кроме тонкопленочных солнечных фотоэлементов 31 и соединяющих их силовых шин 32, также нанесены коллинеарная антенна 50 и проводной двунаправленный канал связи в виде информационной шины 33 для обмена информацией между первым 46 и вторым 47 контроллерами.The device works as follows: after delivery of the BKA to the libration point, the first 7, second 8, third 9, fourth 10 linear stepper motors are switched on, extending the first 11, second 12, third 13, fourth 14 telescopic rods, retracting the first 3, second 4, third 5, fourth 6 MMRD with a wavy cylindrical surface from the ends of the first 1 and second 2 cylindrical bodies. The first 23 and second 24 clamping linear stepper motors retract the retractable U-shaped two-axis rod 28 with the clamping roller 25 fixed on it and the flat inductor 26 from the cylindrical body 2. At the same time, the first 15, the second 16, the third 17, the fourth 18 disk-shaped scanning laser rangefinders are turned on. operating at dedicated wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4 to eliminate the influence of interference from active or passive sources. After checking the performance of the first 15, second 16, third 17, fourth 18 disk-shaped scanning laser rangefinders, the first 3, second 4, third 5, fourth 6 MMRD with wavy cylindrical surfaces are switched on, which create rotation of the first 1 and second 2 cylindrical bodies, unwinding the rolled into a roll of a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30 and a transparent sealing film 29 located parallel, at a minimum distance with its surface, while removing the first 1 cylindrical body from the second 2 cylindrical body, stretching the canvas of the transparent sealing film 29 adjacent to it flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30, in opposite directions, to prevent sagging. After deploying a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30 to the required length, with thin-film solar cells 31 located on its (solar) surface, the BKA switches to the mode of orientation and tracking the Sun. Rotation of the sunny side of the flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30 in the direction of the Sun and its simultaneous optimal tension is carried out using the first 3, second 4, third 5, fourth 6 MMRD with wavy cylindrical surfaces, carrying out convergence or removal, or changing the angle inclination, respectively, of the first 1 or second 2 cylindrical bodies. With the help of the navigation star camera 44, the starting point of scanning is determined and the scanning trajectory of the investigated neighborhood of the libration point is corrected. According to the code of the coordinates of the Sun obtained from the first 42 and second 43 disk solar sensors, and information coming from the first 15, third 17 and second 16, fourth 18 disk-shaped scanning laser rangefinders about the distance and angles of the axes between the first 1 and second 2 cylindrical housings, synchronous angular rotations of the first 1 and second 2 cylindrical bodies are carried out, without changing the distance between them. The rotation of the navigation star camera 44, fixed on the U-shaped rod 45 and connected at both ends with the first 19 and second 20 flat stepper motors, is carried out by their synchronous rotation at a given angle in the navigation mode. On a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30, in addition to thin-film solar cells 31 and power buses 32 connecting them, a collinear antenna 50 and a wired bidirectional communication channel in the form of an information bus 33 are also applied to exchange information between the first 46 and second 47 controllers .

Электрический ток, выработанный тонкопленочными солнечными фотоэлементами 31, поступает на плоские электромагнитные катушки 35, создающие магнитное поле для втягивания (забора) криотемпературных нанообъектов 53 с магнитными свойствами. Электрический ток, выработанный тонкопленочными солнечными фотоэлементами 31, также поступает на входы первого 48 и второго 49 стабилизаторов напряжения, которые выдают стабилизированные напряжения для питания приемопередатчика 51, соединенного с коллинеарной антенной 50, а также напряжение для зарядки аккумуляторов первого 46 и второго 47 контроллеров и обеспечения электропитанием всех датчиков и двигателей. По мере сканирования облачных структур происходит последовательная герметизация микроконтейнеров 39. В исходном состоянии прозрачная герметизирующая пленка 29 расположена со стороны тонкопленочных солнечных элементов 31 и не препятствует прохождению света и втягиванию криотемпературных нанообъектов 53 в микроконтейнеры 39, расположенные на противоположной стороне гибкой диэлектрической ленточной подложке с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30. При сворачивании в рулон после первого оборота (витка) поверхность прозрачной герметизирующей пленки 29 начинает плотно прилегать к поверхности микроконтейнеров 39 с нанесенными микрогранулами термоплавкого клея легированного суперпарамагнитными наночастицами 52. Герметизация собранных криотемпературных нанообъектов 53 происходит следующим образом. Плоский индуктор 26 совмещенный с прижимным роликом 25 с помощью первого 23 и второго 24 прижимных линейных шаговых двигателей, работающих синхронно, прижимаются (в месте двухмерного штрих-кода) параллельно ко второму цилиндрическому корпусу 2, затем вторым 47 контроллером выдается двоичный код считанный датчиком двухмерного штрих-кода 41 с позиционной ленты с двухмерным штрих-кодом 40 определяющий для данного микроконтейнера 39 частоту работы высокочастотный генератор с программируемой частотой 27 соединенного с плоским индуктором 26 который через гибкую диэлектрическую ленточную подложку с экранно-вакуумным термоизоляционным слоем 30 и, прозрачную герметизирующую пленку 29 (температура плавления которых выше температуры плавления микрогранул термоплавкого клея легированного суперпарамагнитными наночастицами 52) нагревает суперпарамагнитные наночастицы, введенные в микрогранулы термоплавкого клея 52, которые расплавляют (адгезивный) материал вокруг них нанесенный на верхние части (края) боковых стенок микроконтейнеров 39 (фиг. 6). В результате индукционного нагрева микрогранулы термоплавкого клея легированного суперпарамагнитными наночастицами 52 плавятся, приобретая адгезионные свойства, склеивают поверхность микроконтейнеров 39 с поверхностью прозрачной герметизирующей пленки 29. Одновременно третий 21 и четвертый 22 плоские шаговые двигатели поворачивают прижимной ролик 25 вокруг оси второго цилиндрообразного корпуса 2 на определенный угол и за определенный временной интервал, определяемые программой второго контроллера 47 и считанному с позиционной ленты двухмерного штрих-кода 40, датчиком двухмерного штрих-кода 41 для герметизации линейки микроконтейнеров 39. После завершения цикла герметизации (термосклеивание с использованием температуры и давления создаваемое прижимным роликом) третий 21 и четвертой 22 плоские шаговые двигатели переводят выдвижную П-образную двухосевую штангу 28 в исходное угловое положение, а первый 23 и второй 24 прижимные линейные шаговые двигатели отводят выдвижную П-образную двухосевую штангу 28 с закрепленными на ней индуктором 26 и прижимным роликом 25 от второго 2 цилиндрообразного корпуса для подмотки гибкой диэлектрической ленточной подложки с экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем 30, и начала следующего цикла герметизации следующих микроконтейнеров 39.The electric current generated by thin-film solar photocells 31 is supplied to flat electromagnetic coils 35, which create a magnetic field for drawing in (fetching) cryo-temperature nano-objects 53 with magnetic properties. The electric current generated by thin-film solar cells 31 is also supplied to the inputs of the first 48 and second 49 voltage stabilizers, which provide stabilized voltage to power the transceiver 51 connected to the collinear antenna 50, as well as voltage to charge the batteries of the first 46 and second 47 controllers and provide power supply for all sensors and motors. As the cloud structures are scanned, the microcontainers 39 are sequentially sealed. In the initial state, the transparent sealing film 29 is located on the side of thin-film solar cells 31 and does not prevent the passage of light and the drawing in of cryotemperature nanoobjects 53 into microcontainers 39 located on the opposite side of the flexible dielectric tape substrate with a screen- vacuum heat-insulating layer 30. When rolled up after the first turn (coil), the surface of the transparent sealing film 29 begins to adhere tightly to the surface of microcontainers 39 with applied microgranules of hot-melt adhesive doped with superparamagnetic nanoparticles 52. Sealing of the assembled cryotemperature nanoobjects 53 occurs as follows. The flat inductor 26 combined with the pressure roller 25 with the help of the first 23 and the second 24 pressure linear stepper motors operating synchronously are pressed (in the place of the two-dimensional barcode) parallel to the second cylindrical body 2, then the second 47 controller issues a binary code read by the two-dimensional bar sensor -code 41 from a positional tape with a two-dimensional barcode 40 determining for this microcontainer 39 the frequency of operation of a high-frequency generator with a programmable frequency 27 connected to a flat inductor 26 which, through a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum thermal insulation layer 30 and a transparent sealing film 29 ( the melting temperature of which is higher than the melting temperature of the hot melt adhesive microgranules doped with superparamagnetic nanoparticles 52) heats the superparamagnetic nanoparticles introduced into the hot melt adhesive microgranules 52, which melt the (adhesive) material around them deposited on the upper parts (edges) of the side walls of the microcontainers 39 (Fig. 6). As a result of induction heating, microgranules of hot-melt adhesive doped with superparamagnetic nanoparticles 52 melt, acquiring adhesive properties, glue the surface of microcontainers 39 with the surface of a transparent sealing film 29. At the same time, the third 21 and fourth 22 flat stepper motors rotate the pressure roller 25 around the axis of the second cylindrical body 2 at a certain angle and for a certain time interval, determined by the program of the second controller 47 and read from the positional tape of the two-dimensional barcode 40, the sensor of the two-dimensional barcode 41 for sealing the line of microcontainers 39. 21 and 22 fourth flat stepper motors move the retractable U-shaped two-axis rod 28 to its original angular position, and the first 23 and second 24 clamping linear stepper motors retract the retractable U-shaped two-axis rod 28 with the inductor 26 fixed on it and the pressure roller 25 from the second 2 cylindrical body for winding a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer 30, and starting the next sealing cycle of the next microcontainers 39.

На фиг. 8, фиг. 9 - схематично поясняются этапы развертывания БКА. На фиг. 10 - этап сканирования окрестности точки либрации, сбор и герметизация собранных криотемпературных нанообъектов. На фиг. 11, фиг. 12 - этапы свертывание БКА. Фиг. 8, первый этап - тестирование дальномеров и электронного оборудования. Фиг. 9, второй этап - выдвижение двигателей и ориентация положения БКА на Солнце. Фиг. 10, третий этап - развертывание гибкой ленточной подложки с размещенными микроконтейнерами для забора внеземных криотемпературных нанообъектов и перемещение БКА по окрестности точки либрации, а также сбор криотемпературных нанообъектов за счет притяжения их к поверхностям жестких диэлектрических микроподложек, расположенных в открытых микроконтейнерах 39, и последующая герметизация открытых частей микроконтейнеров 39 с собранными криотемпературными нанообъетами 53 -запайкой прозрачной герметизирующей пленкой 29. Фиг. 11, четвертый этап - конвейерная герметизация микроконтейнеров с собранными криотемпературными нанообъектами. Фиг. 12, пятый этап - полное свертывание гибкой ленточной подложки в рулон и переход системы в энергоэкономичный режим ожидания транспортного космического аппарата для перемещения собранных криотемпературных нанообъектов в исследовательскую лабораторию электронной и зондовой микроскопии, расположенной на Земле, или для большей биологической безопасности на орбитальной станции в космосе. На заднем плане фиг. 9 схематически представлены Солнце, на которое ориентированы солнечные элементы БКА, и Сатурн со своими наиболее крупными спутниками (на начало 2022 года подтверждено существование 82 естественных спутников Сатурна), образующие вместе систему с большим количеством точек либрации, в окрестностях которых происходит поиск криотемпературных нанообъектов с новыми функциональными (например, магнитными и одновременно флуоресцентными) свойствами.In FIG. 8, fig. 9 - schematically explains the stages of deployment of the BKA. In FIG. 10 - stage of scanning the vicinity of the libration point, collection and sealing of the collected cryotemperature nano-objects. In FIG. 11, fig. 12 - stages of BKA clotting. Fig. 8, the first stage is the testing of rangefinders and electronic equipment. Fig. 9, the second stage - the extension of the engines and the orientation of the position of the UAV to the Sun. Fig. 10, the third stage is the deployment of a flexible tape substrate with placed microcontainers for collecting extraterrestrial cryotemperature nanoobjects and moving the BKA around the libration point, as well as collecting cryotemperature nanoobjects by attracting them to the surfaces of rigid dielectric microsubstrates located in open microcontainers 39, and subsequent sealing of open parts of microcontainers 39 with assembled cryo-temperature nano-objects 53 - sealed with a transparent sealing film 29. FIG. 11, the fourth stage - conveyor sealing of microcontainers with assembled cryotemperature nano-objects. Fig. 12, the fifth stage is the complete rolling of the flexible tape substrate into a roll and the transition of the system to an energy-saving standby mode of the transport spacecraft to move the collected cryotemperature nanoobjects to the research laboratory of electron and probe microscopy located on Earth, or for greater biological safety at the orbital station in space. In the background of Fig. Figure 9 schematically shows the Sun, to which the LKA solar cells are oriented, and Saturn with its largest satellites (at the beginning of 2022, the existence of 82 natural satellites of Saturn was confirmed), which together form a system with a large number of libration points, in the vicinity of which the search for cryotemperature nanoobjects with new functional (for example, magnetic and simultaneously fluorescent) properties.

Предложенная конструкция бинарного космического аппарата для поиска и сбора внеземных криотемпературных нанообъектов с магнитными свойствами в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему, позволяет: развернуть и свернуть поисковое гибкое ленточное полотно СБ большой площади между двумя растягивающими ее маневровыми ММРД с волнообразной цилиндрической поверхностью (большая площадь солнечных батарей требуется на окраинах Солнечной системы вдали от Солнца). Осуществить сбор криотемпературных нанообъектов с магнитными свойствами, попавшими в зону притяжения электромагнитных полей. Реализовать конвейерную герметизацию и низкотемпературное хранение собранных на жесткие диэлектрические микроподложки криотемпературных нанообъектов с магнитными свойствами, размещенных в микроконтейнерах нанесенных на гибкую подложку, сворачиваемую в компактный транспортируемый рулон, что ранее невозможно было осуществить с помощью известных конструкций малоразмерных космических аппаратов.The proposed design of a binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial cryo-temperature nano-objects with magnetic properties in the vicinity of the libration points of the planets in the solar system makes it possible to: deploy and collapse a large-area search flexible tape SB between two shunting MMRDs stretching it with a wavy cylindrical surface (large the area of solar arrays is required at the outskirts of the solar system away from the sun). To carry out the collection of cryo-temperature nano-objects with magnetic properties that have fallen into the zone of attraction of electromagnetic fields. To implement conveyor sealing and low-temperature storage of cryo-temperature nano-objects with magnetic properties assembled on rigid dielectric microsubstrates, placed in microcontainers deposited on a flexible substrate, rolled into a compact transportable roll, which could not previously be done using known designs of small-sized spacecraft.

Claims (1)

Бинарный космический аппарат для поиска и сбора внеземных криотемпературных нанообъектов с магнитными свойствами в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему, содержащий два цилиндрообразных корпуса, гибкую диэлектрическую ленточную подложку с нанесенными тонкопленочными солнечными фотоэлементами, информационными и силовыми шинами, коллинеарной антенной, позиционной штрих-кодовой лентой, микроконтейнерами, плоскими электромагнитными катушками, жесткими диэлектрическими микроподложками, также содержит четыре мультивекторных матричных ракетных двигателя с волнообразными цилиндрическими поверхностями, четыре выдвижные телескопические штанги, четыре линейных шаговых двигателя, герметизирующую пленку, солнечный датчик, датчик штрих-кода, два контроллера, два стабилизатора напряжения, приемопередатчик, четыре дискообразных сканирующих лазерных дальномера, навигационную звездную камеру, четыре плоских шаговых двигателя, два прижимных линейных шаговых двигателя, П-образную штангу, микрогранулы термоплавкого клея, нанесенные на края микроконтейнеров, отличающийся тем, что содержит прижимной ролик, двухмерный датчик штрих-кода, плоский индуктор, соединенный с высокочастотным генератором с программируемой частотой, указанной на позиционной ленте с двухмерным штрих-кодом, гибкую диэлектрическую ленточную подложку с нанесенным экранно-вакуумным теплоизоляционным слоем, тонкопленочные термоэлектрические охлаждающие модули, соединенные с шиной управления пленочными термоэлектрическими охлаждающими модулями, тонкопленочные ленточные теплоотводы, первый и второй дисковые солнечные датчики, расположенные плоскостями перпендикулярно друг другу и закрепленные на П-образной штанге, выдвижную П-образную двухосевую штангу, состоящую из двух параллельных осей, торцы которых соединены с первым и вторым прижимными линейными шаговыми двигателями, на первой оси П-образной двухосевой штанги закреплен плоский индуктор, а на второй оси - прижимной ролик и датчик двухмерного штрих-кода, герметизирующая пленка выполнена прозрачной, на гибкую диэлектрическую ленточную подложку с внутренней стороны нанесен экранно-вакуумный теплоизоляционный слой, а с наружной стороны нанесены чередующиеся тонкопленочные солнечные элементы с шагом чередования, равным шагу размещенных микроконтейнеров, с исследуемыми криотемпературными нанообъектами, притянутыми электромагнитными полями к плоским электромагнитным катушкам, лежащими на внешних поверхностях жестких диэлектрических микроподложек, внутренние поверхности которых лежат на охлаждающих поверхностях тонкопленочных термоэлектрических охлаждающих модулей, противоположные поверхности которых соединены с пленочными ленточными теплоотводами, закрепленными на наружной поверхности экранно-вакуумного теплоизоляционного слоя с теневой стороны, управляющие выходы первого и второго контроллеров соединены с тонкопленочными термоэлектрическими охлаждающими модулями через шину управления пленочными термоэлектрическими охлаждающими модулями, а управляющий выход второго контроллера соединен с управляющим входом высокочастотного генератора с программируемой частотой, причем микрогранулы термоплавкого клея легированы суперпарамагнитными наночастицами разной концентрации в зависимости от позиций расположения микроконтейнеров.Binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial cryo-temperature nano-objects with magnetic properties in the vicinity of the libration points of the planets in the solar system, containing two cylindrical bodies, a flexible dielectric tape substrate with deposited thin-film solar photocells, information and power buses, a collinear antenna, a position bar code tape, microcontainers, flat electromagnetic coils, rigid dielectric microsubstrates, also contains four multi-vector matrix rocket motors with undulating cylindrical surfaces, four retractable telescopic rods, four linear stepper motors, a sealing film, a solar sensor, a barcode sensor, two controllers, two voltage stabilizer, transceiver, four disc-shaped scanning laser rangefinders, a navigation star camera, four flat stepper motors, two pressure linear stepper motors, a U-shaped bar, hot-melt adhesive microgranules applied to the edges of microcontainers, characterized in that it contains a pressure roller, a two-dimensional sensor barcode, a flat inductor connected to a high-frequency generator with a programmable frequency indicated on a position tape with a two-dimensional barcode, a flexible dielectric tape substrate with a screen-vacuum heat-insulating layer applied, thin-film thermoelectric cooling modules connected to a control bus for film thermoelectric cooling modules , thin-film tape heat sinks, the first and second disk solar sensors, located by planes perpendicular to each other and fixed on a U-shaped rod, a retractable U-shaped two-axis rod, consisting of two parallel axes, the ends of which are connected to the first and second pressure linear stepper motors, a flat inductor is fixed on the first axis of the U-shaped two-axis rod, and on the second axis - a pressure roller and a two-dimensional barcode sensor, the sealing film is made transparent, a screen-vacuum heat-insulating layer is applied on the flexible dielectric tape substrate from the inside, and from the outside alternating thin-film solar cells are deposited with an alternation step equal to the step of the placed microcontainers, with the cryotemperature nanoobjects under study, attracted by electromagnetic fields to flat electromagnetic coils, lying on the outer surfaces of rigid dielectric microsubstrates, the inner surfaces of which lie on the cooling surfaces of thin-film thermoelectric cooling modules, the opposite surfaces of which are connected to the film strip heat sinks fixed on the outer surface of the screen-vacuum heat-insulating layer from the shadow side, the control outputs of the first and second controllers are connected to the thin-film thermoelectric cooling modules through the control bus of the film thermoelectric cooling modules, and the control output of the second controller is connected to the control input of the high-frequency generator with a programmable frequency, and the hot-melt adhesive microgranules are doped with superparamagnetic nanoparticles of different concentrations depending on the positions of the microcontainers.
RU2023105178U 2023-03-06 BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL CRYOTEMPERATURE NANO-OBJECTS WITH MAGNETIC PROPERTIES NEAR THE LIBRATION POINTS OF THE PLANETS IN THE SOLAR SYSTEM RU218396U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU218396U1 true RU218396U1 (en) 2023-05-24

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2624959C1 (en) * 2016-04-28 2017-07-11 Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А.Лавочкина" Adapter for way loose of useful load
US9758260B2 (en) * 2012-08-08 2017-09-12 Effective Space Solutions R&D Ltd Low volume micro satellite with flexible winded panels expandable after launch
RU2761486C1 (en) * 2021-04-21 2021-12-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Binary space vehicle for searching and collecting outer space objects in the neighborhood of libration points of planets included in the solar system
RU2761686C1 (en) * 2021-04-13 2021-12-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial nanoobjects with magnetic properties in the vicinity of libration points

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9758260B2 (en) * 2012-08-08 2017-09-12 Effective Space Solutions R&D Ltd Low volume micro satellite with flexible winded panels expandable after launch
RU2624959C1 (en) * 2016-04-28 2017-07-11 Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А.Лавочкина" Adapter for way loose of useful load
RU2761686C1 (en) * 2021-04-13 2021-12-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial nanoobjects with magnetic properties in the vicinity of libration points
RU2761486C1 (en) * 2021-04-21 2021-12-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Binary space vehicle for searching and collecting outer space objects in the neighborhood of libration points of planets included in the solar system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8529825B2 (en) Fabrication of nanovoid-imbedded bismuth telluride with low dimensional system
RU202757U1 (en) BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING OUTSIDE OBJECTS WITH QUANTUM DOT PROPERTIES IN THE NEIGHBORHOOD OF LIBRATION POINTS
Yanagisawa et al. Nanostructured planar-type uni-leg Si thermoelectric generators
CN104995750B (en) Polycrystalline photodetector and use and manufacture method
RU198984U1 (en) BINARY SPACE WITH RECONFIGURABLE ANTENNA COMBINED WITH A ROLLABLE SOLAR BATTERY, DEPLOYABLE MULTIVECTOR MATRIX ROCKET ENGINES
RU2744277C1 (en) Binary space vehicle for searching and collecting outer space objects with quantum dot properties in the neighborhood of libration points
RU218396U1 (en) BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL CRYOTEMPERATURE NANO-OBJECTS WITH MAGNETIC PROPERTIES NEAR THE LIBRATION POINTS OF THE PLANETS IN THE SOLAR SYSTEM
RU218355U1 (en) BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL CRYOTEMPERATURE NANO-OBJECTS IN THE SURROUNDINGS OF LIBRATION POINTS OF THE PLANETS IN THE SOLAR SYSTEM
RU2797453C1 (en) Binary space vehicle for searching and collecting extraterrestrial cryo-temperature nano-objects in the surroundings of libration points of the planets in the solar system
RU217021U1 (en) BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL LOW-TEMPERATURE NANO-OBJECTS WITH MAGNETIC PROPERTIES NEAR THE LIBRATION POINTS OF THE PLANETS IN THE SOLAR SYSTEM
RU217330U1 (en) BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL LOW-TEMPERATURE NANO-OBJECTS IN THE SURROUNDINGS OF LIBRATION POINTS OF THE PLANETS IN THE SOLAR SYSTEM
RU2798620C1 (en) Binary space vehicle for searching and collecting extraterrestrial low temperature nano-objects in the surroundings of libration points of the planets in the solar system
JP2014510230A (en) Distributed thruster driven gas compressor
US10637391B2 (en) Autonomous solar tracking in flat-plate photovoltaic panels using kirigami-inspired microstructures
RU206426U1 (en) BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING OUTSIDE NANO-OBJECTS WITH MAGNETIC PROPERTIES IN THE NEIGHBORHOOD OF LIBRATION POINTS
RU2761686C1 (en) Binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial nanoobjects with magnetic properties in the vicinity of libration points
RU2761486C1 (en) Binary space vehicle for searching and collecting outer space objects in the neighborhood of libration points of planets included in the solar system
RU206424U1 (en) BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING OUTSIDE NANO OBJECTS IN THE NEIGHBORHOOD OF LIBRATION POINTS OF PLANETS INCLUDING THE SOLAR SYSTEM
Skuza et al. Feasibility study of cargo airship transportation systems powered by new green energy technologies
WO2009085089A1 (en) Fabrication of nanovoid-imbedded bismuth telluride with low dimensional system
RU2772290C1 (en) Binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial emitting nanoobjects in the vicinity of libration points of planets belonging to the solar system
RU207630U1 (en) BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL RADIATING NANO OBJECTS IN THE ENVIRONMENT OF LIBRATION POINTS OF PLANETS INCLUDING A SOLAR SYSTEM
Choi et al. Power budget analysis for high altitude airships
RU202750U1 (en) BINARY SPACE APPARATUS FOR SEARCHING AND COLLECTING OUTSIDE OBJECTS WITH THE PROPERTIES OF QUANTUM DOTS AND UPONVERTING NANOPARTICLES IN THE NEIGHBORHOOD OF LIBRATION POINTS
RU2749431C1 (en) Binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial objects with properties of quantum dots and upconverting nanoparticles near libration points