RU2772290C1

RU2772290C1 - Binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial emitting nanoobjects in the vicinity of libration points of planets belonging to the solar system

Info

Publication number: RU2772290C1
Application number: RU2021118434A
Authority: RU
Inventors: Владимир Анатольевич Линьков
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2022-05-18

Abstract

FIELD: space technology.

SUBSTANCE: invention relates to small-sized binary research spacecraft (BRS) designed to search for and collect radiating nanoscale objects of extraterrestrial origin accumulated in cosmic dust structures located in the vicinity of libration points. The BRS contains two cylindrical bodies, in the centers of the ends of which telescopic rods are placed, on which four multivector matrix rocket engines with wave-like cylindrical surfaces are placed for scanning cloud-dust structures, deploying and folding two flexible tape substrates with placed solar cells and microcontainers for indicating radiation with a Stokes or anti-Stokes shift in the UV and IR ranges and collecting nanoobjects using an electric and magnetic field. Self-correction of the trajectory of the search for radiating nanoobjects is carried out as the fluorescence of nanoobjects is detected using indicator microcontainers located on a second flexible tape substrate and a camera for express analysis. Sealing of the assembled nanoobjects is carried out by sealing microcontainers with sealing films with simultaneous folding them into a roll transported to the Earth for laboratory research.

EFFECT: possibility to correct the search trajectory depending on the results of express analysis of the radiating properties of extraterrestrial nanoobjects with different physical properties collected separately using the electric and magnetic field, followed by conveyor sealing of the collected nanoobjects when scanning the vicinity of libration points of planets belonging the Solar System.

1 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к исследовательским малоразмерным бинарным космическим аппаратам (БКА), весом менее 1000 грамм, предназначенным для поиска и сбора в космическом пространстве наноразмерных объектов внеземного происхождения, скопления которых расположены в окрестностях точек либрации (точек Лагранжа) в виде пылевых облакоподобных структур (например, пылевые облака Кордылевского в системе Луна-Земля). Цель исследований - на основании физико-химического анализа собранных БКА излучающих нанообъектов внеземного происхождения, осуществить лабораторный синтез подобных нанообъектов с новыми свойствами, не встречающимися на Земле.SUBSTANCE: invention relates to research small-sized binary spacecraft (SSC), weighing less than 1000 grams, designed to search and collect nanosized 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 (for example, dust Kordylevsky clouds in the Moon-Earth system). The purpose of the research is to carry out a laboratory synthesis of similar nano-objects with new properties that are not found on Earth, based on the physicochemical analysis of the collected BKA emitting nano-objects of extraterrestrial origin.

Используемое в описании изобретения 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 - 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 [1].Used in the description of the invention, 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 cells is deposited in combination with microcontainers for collecting nano-objects. Libration points are points where the gravitational and centrifugal accelerations acting on a body placed in the vicinity of the point are balanced, and therefore the so-called “small bodies” can accumulate there [1].

Нанообъекты - 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, в зависимости от окружающих факторов изменять свою полярность мгновенно или сохранять ее постоянно, переходить из одного физического состояния в другое, например, от воздействия световых или рентгеновских фотонов преобразовывать длины волн электромагнитного излучения [2].Nano-objects - individual nanoparticles 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, depending on environmental factors, change their polarity instantly or maintain it permanently, move from one physical state to another, for example, from exposure to light or X-rays. photons convert wavelengths of electromagnetic radiation [2].

Известен микро-спутник с солнечной батареей, выполненной в виде гибкой подложки с нанесенными тонкопленочными солнечными фотоэлементами, намотанной при выведении вокруг корпуса микро-спутника и развертываемой с помощью пружин после выхода на заданную орбиту. Микро-спутник содержит: корпус спутника, механизм развертывания на базе торсионных пружин, солнечные батареи, выполненные из гибкой подложки с нанесенными тонкопленочными фотоэлементами, двигатели, антенны, солнечный датчик, конусный узел стыковки с другим спутником [3].Known micro-satellite with a solar battery, made in the form of a flexible substrate coated with thin-film solar cells, wound on launch around the body of the micro-satellite and deployed using springs after entering a given orbit. The micro-satellite contains: a satellite body, a deployment mechanism based on torsion springs, solar panels made of a flexible substrate with applied thin-film photocells, motors, antennas, a solar sensor, a conical docking station with another satellite [3].

Недостатком устройства является отсутствие возможности коррекции траектории поиска в зависимости от результатов экспресс-анализа излучающих свойств внеземных нанобъектов с различными физическими свойствами, собранных раздельно с помощью электрического и магнитного поля, с последующей конвейерной герметизацией собранных нанообъектов при сканировании окрестностей точек либрации планет, входящих в Солнечную систему.The disadvantage of the device is the inability to correct the search trajectory depending on the results of an express analysis of the radiating properties of extraterrestrial nano-objects with different physical properties, collected separately using an electric and magnetic field, with subsequent conveyor sealing of the collected nano-objects when scanning the vicinity of the libration points of the planets included in the solar system .

Известен бинарный космический аппарат для поиска и сбора внеземных объектов со свойствами квантовых точек 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, три реверсивных шаговых двигателя, три катушки для размещения гибкой диэлектрической ленточной подложки и герметизирующей самоклеющейся пленки, прижимной электромагнит, два лазерных дальномера, две ПЗС-матрицы, два солнечных датчика, датчик штрих-кода, два дисковых токосъемника, два контроллера, два стабилизатора напряжения, приемопередатчик [4].A known binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial objects with the properties of quantum dots in the vicinity of libration points, containing two panel-shaped housings connected to containers, a flexible substrate with thin-film solar cells, which is made in the form of a dielectric tape with the possibility of rolling into a roll, with printed 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 stepper motors, three reverse stepper motor, three coils for placing a flexible dielectric tape substrate and a sealing self-adhesive film, a pressure electromagnet, two laser rangefinders, two CCD arrays, two solar sensors, a barcode sensor, two disk current collectors, two controller, two voltage stabilizers, transceiver [4].

Наиболее близким по технической сущности является бинарный космический аппарат для поиска и сбора внеземных объектов со свойствами квантовых точек 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, три реверсивных шаговых двигателя, три катушки для размещения гибкой диэлектрической ленточной подложки и герметизирующей пленки, термоэлемент, два лазерных дальномера, две ПЗС-матрицы, два солнечных датчика, датчик штрих-кода, два дисковых токосъемника, два контроллера, два стабилизатора напряжения, приемопередатчик [5].The closest in technical essence is a binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial objects with the properties of quantum dots 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 coated with 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 three reversible stepper motors, three coils for placing a flexible dielectric tape substrate and a sealing film, a thermocouple, two laser rangefinders, two CCD arrays, two solar sensors, a barcode sensor, two disk current picker, two controllers, two voltage stabilizers, transceiver [5].

Отличие предлагаемого технического решения от выше изложенных заключается во введении двух цилиндрообразных корпусов, что позволило осуществить намотку гибкой солнечной батареи непосредственно вокруг корпусов без применения дополнительных катушек. Введение четырех ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями генерирующих пакеты тяг с заданными комбинациями их величин и направлений, позволило осуществить реверсивное вращение двух корпусов в сочетании с реверсивным перемещением их относительно друг друга. Это позволило с помощью ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями многократно разворачивать и сворачивать в рулон СБ. Введение четырех дискообразных сканирующих лазерных дальномеров, работающих с обзором горизонта в 360° градусов, размещенных на торцах цилиндрообразных корпусов, позволило постоянно отслеживать расстояние между верхними и нижними торцами корпусов и угол наклона оси симметрии одного корпуса относительно другого, а также постоянно отслеживать расстояние до рядом расположенных БКА при сканировании окрестностей точки либрации одновременно несколькими БКА. Введение плоских катушек, соединенных с шинами электропитания расположенных на дне микроконтейнеров, позволило сформировать массив притягивающих электромагнитных полей для сбора и накопления исследуемых излучающих нанообъектов с магнитными свойствами. Введение цилиндрического термоэлемента, соединенного с выдвижной П-образной штангой, соединенной с прижимными линейными шаговыми двигателями, соединенными с плоскими шаговыми двигателями, позволило осуществить заварку одного или нескольких микроконтейнеров с собранными излучающими нанообъектами с равномерным прижатием термоэлемента к поверхностям завариваемых микроконтейнеров с нанесенными микрогранулами термоплавкого клея. Введение микрогранул термоплавкого клея, нанесенных на верхние части микроконтейнеров, позволило производить герметичное соединение материала герметизирующей пленки с материалом микроконтейнеров имеющих разные жаропрочные характеристики. Введение навигационной звездной камеры позволило самостоятельно корректировать траекторию сканирования по звездам, предотвращать столкновения с космическими объектами, способными разрушить БКА, фотографировать космические объекты. Введение камеры для экспресс-анализа позволяет обнаружить излучение нанообъектов в виде люминесценции или флуоресценции нанообъектов и более подробно с меньшим шагом сканировать район окрестности со скоплением излучающих нанообъектов для сбора большего их количества за меньшее время. Введение второй гибкой диэлектрической ленточной подложки позволило разместить на ее теневой стороне индикаторные микроконтейнеры для сбора излучающих нанообъектов. Введение УФ и ИК светофильтров, обращенных к Солнцу, упорядочено расположенных на окнах второй герметизирующей пленки с лицевой стороны, позволило создать непрерывный источник возбуждения излучающих нанообъектов. Введение первого и второго шаговых двигателей, соединенных с П-образной штангой, позволило поворачивать камеру для эксресс-анализа на исследуемые индикаторные микроконтейнеры и навигационную звездную камеру на отслеживание окружающей обстановки без разворота БКА с помощью ММРД. Введение пятого шагового двигателя, соединенного со шпулей, насаженной на нижнею часть второго цилиндрообразного корпуса, позволяет производить намотку и размотку второй герметизирующей пленки в противоположном направлении вращения от направления намотки на второй корпус с помощью ММРД первой герметизирующей пленки, а намотку на первый корпус осуществлять в одном и том же направлении, что позволяет индикаторным микроконтейнерам оставаться все время в затененной зоне (с задней стороны солнечных батарей), что необходимо для регистрации слабого излучения флуоресценции. Введение дисковых солнечных датчиков, размещенных на первом и втором цилиндрообразных корпусах между полотнами первой и второй герметизирующих пленок, позволило производить ориентацию солнечных батарей одновременно с развертыванием или свертыванием БКА.The difference between the proposed technical solution and the above is the introduction of two cylindrical housings, which made it possible to wind a flexible solar battery directly around the housings without the use of additional coils. The introduction of four MMRDs with undulating cylindrical surfaces generating thrust packs with given combinations of their magnitudes and directions made it possible to reverse the rotation of the two bodies in combination with their reverse movement relative to each other. This allowed using MMRD with wavy cylindrical surfaces to repeatedly unfold and roll up the SB. The introduction of four disk-shaped scanning laser rangefinders, operating with a 360° horizon view, located at the ends of cylindrical bodies, made it possible to constantly monitor the distance between the upper and lower ends of the bodies and the angle of inclination of the symmetry axis of one body relative to another, as well as to constantly monitor the distance to adjacent BKA when scanning the vicinity of the libration point simultaneously by several BKAs. The introduction of flat coils connected to the power supply buses located at the bottom of the microcontainers made it possible to form an array of attractive electromagnetic fields for collecting and accumulating the investigated radiating nano-objects with magnetic properties. The introduction of a cylindrical thermoelement connected to a retractable U-shaped rod connected to pressure linear stepper motors connected to flat stepper motors made it possible to weld one or several microcontainers with assembled emitting nanoobjects with uniform pressing of the thermoelement to the surfaces of the microcontainers being welded with applied microgranules of hot-melt adhesive. The introduction of microgranules of hot-melt adhesive deposited on the upper parts of the microcontainers made it possible to make a hermetic connection of the material of the sealing film with the material of microcontainers having different heat-resistant characteristics. The introduction of a navigation star camera made it possible to independently correct the scanning trajectory by the stars, prevent collisions with space objects that could destroy the spacecraft, and photograph space objects. The introduction of a camera for express analysis makes it possible to detect the emission of nano-objects in the form of luminescence or fluorescence of nano-objects and to scan the neighborhood area with a cluster of emitting nano-objects in more detail with a smaller step to collect more of them in less time. The introduction of a second flexible dielectric tape substrate made it possible to place indicator microcontainers on its shadow side to collect emitting nanoobjects. The introduction of UV and IR light filters facing the Sun, arranged in order on the windows of the second sealing film on the front side, made it possible to create a continuous source of excitation of emitting nanoobjects. The introduction of the first and second stepper motors connected to the U-shaped rod made it possible to turn the camera for express analysis to the indicator microcontainers under study and the navigation star camera to track the environment without turning the UAV using the MMRD. The introduction of a fifth stepper motor connected to a spool mounted on the lower part of the second cylindrical body makes it possible to wind and unwind the second sealing film in the opposite direction of rotation from the direction of winding on the second body using the MMRD of the first sealing film, and winding on the first body is carried out in one and the same direction, which allows the indicator microcontainers to remain all the time in the shaded area (on the back side of the solar panels), which is necessary for detecting weak fluorescence emission. The introduction of disk solar sensors placed on the first and second cylindrical housings between the sheets of the first and second sealing films made it possible to orient the solar arrays simultaneously with the deployment or collapse of the USC.

Техническим результатом является возможность коррекции траектории поиска в зависимости от результатов экспресс-анализа излучающих свойств внеземных нанобъектов с различными физическими свойствами, собранных раздельно с помощью электрического и магнитного поля, с последующей конвейерной герметизацией собранных нанообъектов при сканировании окрестностей точек либрации планет, входящих в Солнечную систему.The technical result is the possibility of correcting the search trajectory depending on the results of an express analysis of the radiating properties of extraterrestrial nano-objects with different physical properties, collected separately using an electric and magnetic field, with subsequent conveyor sealing of the collected nano-objects when scanning the vicinity of the libration points of the planets included in the solar system.

Технический результат предложенного изобретения достигается совокупностью существенных признаков, а именно: бинарный космический аппарат для поиска и сбора внеземных излучающих нанообъектов в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему, содержащий два корпуса, 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, пленочными электродами, жесткими диэлектрическими микроподложками, также содержит мультивекторные матричные ракетные двигатели, выдвижные телескопические штанги, линейные шаговые двигатели, термоэлемент, герметизирующую пленку, солнечный датчик, датчик штрих-кода, два контроллера, два стабилизатора напряжения, приемопередатчик, четыре мультивекторных матричных ракетных двигателя с волнообразными цилиндрическими поверхностями, четыре линейных шаговых двигателя, четыре выдвижные телескопические штанги, четыре дискообразные сканирующие лазерные дальномера, шпулю, индикаторные микроконтейнеры с размещенными в них с противоположных сторон под жесткими диэлектрическими подложками, по два пленочных электрода соединенных с высоковольтными шинами и плоской электромагнитной катушкой, расположенной посредине, соединенной с силовой шиной, вторую гибкую диэлектрическую ленточную подложку с нанесенными штрих-кодовой лентой и одним рядом индикаторных микроконтейнеров, соединенную с одного края с первым цилиндрооразным корпусом, а с противоположного края механически со шпулей, вторую герметизирующую пленку с упорядочено чередующимися по длине УФ и ИК светофильтрами с формой повторяющей форму жестких диэлектрических микроподложек и с шагом, равным шагу размещенным на второй гибкой диэлектрической подложке индикаторных микроконтейнеров, камеру для экспресс-анализа, навигационную звездную камеру, первый, второй, третий, четвертый, пятый плоские шаговые двигатели, первый и второй прижимные линейные шаговые двигатели, термоэлемент, выполненный цилиндрическим, П-образную штангу, выдвижную П-образную штангу, микрогранулы термоплавкого клея, нанесенные на края микроконтейеров, первый и второй корпуса выполнены цилиндрообразными на их торцах закреплены первый, второй, третий, четвертый дискообразные сканирующие лазерные дальномеры, на торцах которых размещены статоры первого, второго, третьего, четвертого плоских шаговых двигателей, поворачивающиеся роторы первого и второго соединены с П-образной штангой, а роторы третьего и четвертого соединены с первым и вторым прижимными линейными шаговыми двигателями через центральные сквозные отверстия первого, второго, третьего, четвертого плоских шаговых двигателей проходят выдвижные телескопические штанги, соединенные с мультивекторными матричными ракетными двигателями с волнообразными цилиндрическими поверхностями, соединенные с цилиндрообразными корпусами, к боковым стенкам которых механически крепятся края первой герметизирующей пленки, наложенной с теневой стороны на полотно первой гибкой диэлектрической ленточной подложки с размещенными в три ряда микроконтейнерами, электропроводящие силовые шины соединены с тонкопленочными солнечными фотоэлементами и плоскими электромагнитными катушками, расположенными под жесткими диэлектрическими микроподложками в микроконтейнерах центрального ряда, высоковольтные шины соединены с пленочными электродами, расположенными в соседних от центрального ряда микроконтейнерах, а информационная шина соединяет первый и второй контроллеры, размещенные в первом и втором цилиндрообразных корпусах, к торцам первого из которых через первый и второй плоские шаговые двигатели, управляемые первым контроллером, прикреплена П-образная штанга с прикрепленными камерой для экспресс-анализа и навигационной звездной камерой, а второй корпус через первый и второй прижимные линейные шаговые двигатели, управляемые вторым контроллером, соединен с выдвижной П-образной штангой, проходящей через сквозное отверстие, расположенное по оси симметрии цилиндрического термоэлемента, для равномерного давления на запаиваемые первой и второй герметизирующими пленками края микроконтейнеров с собранными нанообъектами, кроме того, на первом и втором корпусах на расстоянии равном высоте шпули симметрично закреплены первый и второй дисковые солнечные датчики, к торцу второго корпуса с внутренней стороны прикреплен пятый плоский шаговый двигатель, который соединен со шпулей, надетой на второй цилиндрообразный корпус между вторым дисковым солнечным датчиком и четвертым дискообразным сканирующим лазерным дальномером и вращающейся в противоположном направлении от направления вращения второго цилиндрообразного корпуса.The technical result of the proposed invention is achieved by a set of essential features, namely: a binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial radiating nano-objects in the vicinity of the libration points of the planets included in the solar system, containing two housings, a flexible substrate with thin-film solar cells, 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, film electrodes, rigid dielectric microsubstrates, also contains multi-vector matrix rocket motors, retractable telescopic rods, linear stepper motors, thermoelement, sealing film, solar sensor, barcode sensor, two controllers, two voltage stabilizers, transceiver, four multi-vector matrix rocket engines with undulating cylindrical surfaces, four yre linear stepper motors, four retractable telescopic rods, four disk-shaped scanning laser rangefinders, a spool, indicator microcontainers with placed in them on opposite sides under rigid dielectric substrates, two film electrodes connected to high-voltage buses and a flat electromagnetic coil located in the middle, connected to power bus, a second flexible dielectric tape substrate with a bar-coded tape and one row of indicator microcontainers, connected at one end with the first cylindrical body, and at the opposite end mechanically with a spool, a second sealing film with UV and IR light filters orderly alternating along the length with shape repeating the shape of rigid dielectric microsubstrates and with a pitch equal to the pitch placed on the second flexible dielectric substrate of indicator microcontainers, a camera for express analysis, a navigation star camera, the first, second, third, fourth th, fifth flat stepper motors, first and second pressure linear stepper motors, cylindrical thermoelement, U-shaped rod, retractable U-shaped rod, hot-melt adhesive microgranules deposited on the edges of the microcontainers, the first and second housings are made cylindrical at their ends are fixed the first, second, third, fourth disc-shaped scanning laser rangefinders, on the ends of which the stators of the first, second, third, fourth flat stepper motors are placed, the rotating rotors of the first and second are connected to the U-shaped rod, and the rotors of the third and fourth are connected to the first and second pressing linear stepper motors through the central through holes of the first, second, third, fourth flat stepper motors pass retractable telescopic rods connected to multi-vector matrix rocket motors with undulating cylindrical surfaces, connected to cylindrical housings, to the side walls where the edges of the first sealing film are mechanically fastened, superimposed from the shadow side on the canvas of the first flexible dielectric tape substrate with microcontainers placed in three rows, electrically conductive power buses are connected to thin-film solar photocells and flat electromagnetic coils located under rigid dielectric microsubstrates in microcontainers of the central row, high-voltage buses are connected to film electrodes located in microcontainers adjacent to the central row, and the information bus connects the first and second controllers located in the first and second cylindrical housings, to the ends of the first of which, through the first and second flat stepper motors controlled by the first controller, is attached A U-shaped rod with an attached camera for express analysis and a navigation star camera, and the second body through the first and second pressure linear stepper motors controlled by the second controller It has a retractable U-shaped rod passing through a through hole located along the axis of symmetry of the cylindrical thermoelement, for uniform pressure on the edges of microcontainers sealed with the first and second sealing films with assembled nano-objects, in addition, on the first and second bodies at a distance equal to the height of the spool symmetrically the first and second disk solar sensors are fixed, the fifth flat stepper motor is attached to the end of the second housing from the inside, which is connected to the spool put on the second cylindrical housing between the second disk solar sensor and the fourth disk-shaped scanning laser rangefinder and rotating in the opposite direction from the direction of rotation second cylindrical body.

Сущность изобретения поясняется на Фиг. 1 и Фиг. 2, где представлен бинарный космический аппарат для поиска и сбора внеземных излучающих нанообъектов в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему, в момент развертывания гибкой ленточной СБ (Фиг. 1 - вид спереди Фиг. 2 - Вид сзади). На Фиг. 3 представлена структурная блок-схема бинарного космического аппарата для поиска и сбора внеземных излучающих нанообъектов в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему. На Фиг. 4 и Фиг. 5 представлен выносной элемент А (10:1) (Фиг. 4 - вид спереди, Фиг. 5 - вид сзади) в увеличенном масштабе, поясняющий топологию расположения на первой и второй гибких диэлектрических ленточных подложках электропроводящих шин и микроконтейнеров для сбора и последующей герметизации собранных излучающих нанообъектов. На Фиг. 6, Фиг. 7 - схематично поясняются этапы развертывания БКА. На Фиг. 8 - этап сканирования окрестности точки либрации, сбор и герметизация собранных нанообъектов. На Фиг. 9, - этап свертывание БКА.The essence of the invention is illustrated in Fig. 1 and FIG. 2, which shows a binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial radiating nano-objects in the vicinity of the libration points of the planets included in the solar system, at the time of deployment of a flexible ribbon SB (Fig. 1 - front view; Fig. 2 - back view). On FIG. Figure 3 shows a block diagram of a binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial emitting nano-objects in the vicinity of the libration points of the planets in the solar system. On FIG. 4 and FIG. Fig. 5 shows a remote element A (10:1) (Fig. 4 - front view, Fig. 5 - rear view) on an enlarged scale, explaining the topology of the location on the first and second flexible dielectric tape substrates of electrically conductive tires and microcontainers for collecting and subsequent sealing of the collected emitting nanoobjects. On FIG. 6, FIG. 7 - schematically explains the stages of deployment of the UAV. On FIG. 8 - the stage of scanning the vicinity of the libration point, collecting and sealing the collected nano-objects. On FIG. 9, - stage of BCA clotting.

Бинарный космический аппарат для поиска и сбора внеземных излучающих нанообъектов 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, 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, пятый 23 плоские шаговые двигатели, первый 24 и второй 25 прижимные линейные шаговые двигатели, цилиндрический термоэлемент 26, выдвижную П-образную штангу 27, первую 28 и вторую 29 герметизирующие пленки (Фиг. 1), первую 30 и вторую 31 гибкие диэлектрические ленточные подложки, тонкопленочные солнечные фотоэлементы 32, силовые шины 33, информационную шину 34, высоковольтную шину с положительной полярностью 35, высоковольтную шину с отрицательной полярностью 36, пленочные электроды 37 (Фиг. 4), плоские электромагнитные катушки 38, жесткие диэлектрические микроподложки 39, микроконтейнеры 40, индикаторные микроконтейнеры 41, УФ светофильтр 42, ИК светофильтр 43, позиционную штрих-кодовую ленту 44, датчик штрих-кода 45, первый 46, второй 47 дисковые солнечные датчики, навигационную звездную камера 48, камеру для экспресс-анализа 49, П-образную штангу 50, первый 51 и второй 52 контроллеры, первый 53 и второй 54 стабилизаторы напряжения, высоковольтный источник питания 55, коллинеарную антенну 56, приемопередатчик 57, шпуля 58, микрогранулы термоплавкого клея 59 (Фиг. 4, Фиг. 5). На фиг.З, 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, λf - длины волн флуоресценции собранных излучающих нанообъетов.A binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial radiating nano-objects 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, the fourth 6 MMRD with undulating cylindrical surfaces, first 7, second 8, third 9, fourth 10 linear stepper motors, first 11, second 12, third 13, fourth 14 retractable telescopic rods, first 15, second 16, third 17, fourth 18 disk-shaped scanning laser rangefinders, first 19, second 20, third 21, fourth 22, fifth 23 flat stepper motors, first 24 and second 25 pressure linear stepper motors, cylindrical thermoelement 26, retractable U-shaped rod 27, first 28 and second 29 sealing films ( Fig. 1), the first 30 and second 31 flexible dielectric tape substrates, thin-film solar cells 32, power bus 33, information bus 34, high-voltage bus with positive positive polarity 35, a high-voltage bus with negative polarity 36, film electrodes 37 (Fig. 4), flat electromagnetic coils 38, rigid dielectric microsubstrates 39, microcontainers 40, indicator microcontainers 41, UV light filter 42, IR light filter 43, positional barcode tape 44, barcode sensor 45, first 46, second 47 disk solar sensors, navigation star camera 48, camera for express analysis 49, U-shaped rod 50, first 51 and second 52 controllers, first 53 and second 54 voltage stabilizers, high-voltage power supply 55, collinear antenna 56, transceiver 57, spool 58, microgranules of hot melt glue 59 (Fig. 4, Fig. 5). In Fig.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 , the fourth 18 disk-shaped scanned laser rangefinders, λf are the fluorescence wavelengths of the collected emitting nano-objects.

Первая гибкая диэлектрическая ленточная подложка 30 (Фиг. 4) армирована диэлектрическими замкнутыми упорядоченными прямоугольными ребрами жесткости в виде бортиков, образующих на поверхности гибкой диэлектрической ленточной подложки 30 множество прямоугольных, открытых сверху планарных микроконтейнеров 40. В каждом микроконтейнере 40, размещенном вдоль краев гибкой диэлектрической ленточной подложки 30, размещен пленочный электрод 37, на который наложена жесткая диэлектрическая микроподложка 39. Жесткие диэлектрические микроподложки 39 выполнены шириной меньше радиуса цилиндрообразного корпуса 1 и 2 для уменьшения асимметрии формы рулона при проведении многослойной намотки. В зависимости от расположения пленочных электродов 37 в верхней или нижней части гибкой диэлектрической ленточной подложки 30 они соединены с высоковольтными шинами 35 и 36 с положительной и отрицательной полярностью. При включении высоковольтного источника питания 55 создается электрическое поле, которое притягивает к пленочным электродам 37 противоположно заряженные наночастицы, которые осаждаются, не достигнув их на жестких диэлектрических микроподложках 39. Микроконтейнеры 40 сортируют нанообъекты по трем классам: два - для сбора отрицательно и положительно заряженных нанообъектов, один - для сбора нанообъектов с магнитными свойствами. Индикаторные микроконтейнеры 41 для повышения концентрации нанообъектов на жесткой диэлектрической подложке осуществляют интегрированный сбор одновременно всех нанообъектов. Притягивающее электрическое поле создается пленочными электродами 37, на которые подается высоковольтное напряжение, а магнитное поле создается с помощью плоских катушек 38, при протекании тока через которые создается электромагнитное поле, притягивающее ферромагнитные нанообъекты. Пленочные электроды 37 и плоские катушки 38 расположены под жескими диэлектрическими подложками 39.The first flexible dielectric tape substrate 30 (Fig. 4) is reinforced with dielectric closed ordered rectangular stiffening ribs in the form of sides forming on the surface of the flexible dielectric tape substrate 30 a plurality of rectangular, planar microcontainers 40 open from above. In each microcontainer 40, placed along the edges of the flexible dielectric tape substrate 30, a film electrode 37 is placed on which a rigid dielectric microsubstrate 39 is superimposed. Depending on the location of the film electrodes 37 in the upper or lower part of the flexible dielectric tape substrate 30, they are connected to high voltage buses 35 and 36 with positive and negative polarity. When the high-voltage power supply 55 is turned on, an electric field is created that attracts oppositely charged nanoparticles to the film electrodes 37, which are deposited before reaching them on rigid dielectric microsubstrates 39. Microcontainers 40 sort nano-objects into three classes: two - to collect negatively and positively charged nano-objects, one is for collecting nano-objects with magnetic properties. Indicator microcontainers 41 to increase the concentration of nano-objects on a rigid dielectric substrate carry out an integrated collection of all nano-objects simultaneously. An attractive electric field is created by film electrodes 37, to which a high-voltage voltage is applied, and a magnetic field is created using flat coils 38, when current flows through them, an electromagnetic field is created that attracts ferromagnetic nanoobjects. Film electrodes 37 and flat coils 38 are located under rigid dielectric substrates 39.

На второй гибкой диэлектрической ленточной подложке 31 в один ряд расположены индикаторные микроконтейнеры 41 (Фиг. 5). На дне каждого из них под жесткой диэлектрической микроподложкой 39, прозрачной для ультрафиолетового (УФ) излучения и ближнего инфракрасного (ИК), находятся два пленочных электрода 37, соединенные с высоковольтными шинами положительной полярностью 35 и отрицательной полярностью 36, посередине расположена плоская электромагнитная катушка 38, соединенная с силовой шиной 33. В отличие от первой гибкой диэлектрической ленточной подложке 30, на которой размещены элементы для осуществления раздельного сбора нанообъектов, вторая 31 гибкая диэлектрическая ленточная подложка обеспечивает максимальную концентрацию на жесткой диэлектрической микроподложке 39 нанообъектов со смешанными свойствами, для проведения экспресс-анализа на наличие изучающих свойств (люминесценции, флуоресценции). В качестве источника возбуждения используется длинны волн электромагнитного излучения, выделенные с помощью УФ 42 и ИК 43 светофильтров из спектра солнечного света. Чередующиеся УФ 42 и ИК 43 (Фиг. 4) светофильтры расположены на поверхности второй герметизирующей пленки 29 с шагом, равным шагу распределения жестких диэлектрических микроподложек 39 на второй 31 (Фиг. 5) гибкой диэлектрической ленточной подложке. Определенная длина волны УФ или ИК диапазона, пройдя через светофильтр, микроподложку, возбуждают нанообъекты, которые преобразуют исходную длину волны в длинны волн со стоксовым или антистоксовым сдвигом в зависимости от физических и химических свойств материалов, из которых состоят излучающие нанообъекты, пойманные электрическими или магнитными полями. Камера для экспресс-анализа 49 постоянно отслеживает два ближних из всех движущихся при развертывании БКА индикаторных микроконтейнера 41 и при фиксировании наличия флуоресценции на одной или двух жестких диэлектрических микроподложках 39 (возбуждаемых УФ и ИК длинами электромагнитных волн) выдает сигнал на первый контроллер 51, который уменьшает шаг сканирования траектории поиска, для более подробного целенаправленного поиска и запоминает по штрих-коду номер микроконтейнера, время возникновения флуоресценции, звездные координаты точки. Флуоресценция - слабое излучение, и для его фиксации камера для экспресс-анализа 49 и индикаторные микроконтейнеры 41 расположены с теневой стороны БКА. Полоса затемнения с задней стороны солнечных батарей, которую пересекают притягиваемые для анализа излучающие нанообъекты, создается второй герметизирующей пленкой 29, которая выполнена светонепроницаемой с окнами из чередующихся пар УФ и РЖ светофильтров. Проведение предварительного анализа на наличие флуоресценции нанообъектов в космосе позволяет собрать больше излучающих нанообъектов за меньший интервал времени, сократить время лабораторного анализа с помощью зондовой и флуоресцентной микроскопии за счет проведения исследований, в первую очередь, тех жестких диэлектрических микроподложек индикаторных микроконтейнеров и рядом расположенных микроконтейнеров, где были уже зафиксированы излучающие нанообъекты.On the second flexible dielectric tape substrate 31, indicator microcontainers 41 are arranged in one row (Fig. 5). At the bottom of each of them, under a rigid dielectric microsubstrate 39, transparent to ultraviolet (UV) radiation and near infrared (IR), there are two film electrodes 37 connected to high-voltage buses with positive polarity 35 and negative polarity 36, in the middle there is a flat electromagnetic coil 38, connected to the power bus 33. Unlike the first flexible dielectric tape substrate 30, on which elements are placed for the separate collection of nano-objects, the second 31 flexible dielectric tape substrate provides the maximum concentration of 39 nano-objects with mixed properties on a rigid dielectric microsubstrate, for express analysis for the presence of studying properties (luminescence, fluorescence). As a source of excitation, wavelengths of electromagnetic radiation are used, which are isolated using UV 42 and IR 43 light filters from the spectrum of sunlight. Alternating UV 42 and IR 43 (Fig. 4) filters are located on the surface of the second sealing film 29 with a step equal to the step of distribution of rigid dielectric microsubstrates 39 on the second 31 (Fig. 5) flexible dielectric tape substrate. A certain wavelength of the UV or IR range, passing through a light filter, microsubstrate, excites nano-objects that convert the original wavelength into wavelengths with a Stokes or anti-Stokes shift, depending on the physical and chemical properties of the materials that make up the emitting nano-objects, caught by electric or magnetic fields . The camera for express analysis 49 constantly monitors the two nearest of all indicator microcontainers 41 moving during the deployment of the BKA and, when detecting the presence of fluorescence on one or two rigid dielectric microsubstrates 39 (excited by UV and IR wavelengths of electromagnetic waves), it outputs a signal to the first controller 51, which reduces step of scanning the search trajectory, for a more detailed targeted search, and memorizes the number of the microcontainer, the time of occurrence of fluorescence, the star coordinates of the point by barcode. Fluorescence is a weak radiation, and to fix it, the camera for express analysis 49 and indicator microcontainers 41 are located on the shadow side of the BKA. The shading band on the rear side of the solar panels, which is crossed by the emitting nano-objects attracted for analysis, is created by the second sealing film 29, which is made opaque with windows of alternating pairs of UV and RJ light filters. Carrying out a preliminary analysis for the presence of fluorescence of nano-objects in space allows you to collect more emitting nano-objects in a shorter time interval, reduce the time of laboratory analysis using probe and fluorescence microscopy by conducting studies, first of all, of those rigid dielectric microsubstrates of indicator microcontainers and adjacent microcontainers, where emitting nano-objects have already been detected.

Для исключения попадания Земных наночастиц планарные микроконтейнеры 40 и 41 сверху завариваются первой 28 и второй 29 герметизирующими пленками в космосе и послойно, вместе с первой 30 и второй 31 гибкими диэлектрическими ленточными подложками наматываются, соответственно, на второй цилиндрообразный корпус 2 и на шпулю 58, вращающеюся синхронно в противоположном направлении. Первая герметизирующая пленка 28 в исходном положении расположена с теневой стороны (с обратной стороны солнечных фотоэлементов) первой гибкой диэлектрической ленточной подложки 30 и повторяет ее геометрическую форму. Идентификационный штрих-код, нанесенный на позиционную ленту 44 под каждым вертикальным рядом планарных микроконтейнеров 40 и под индикаторными микроконтейнерами 41, позволяет определить время запайки микроконтейнеров по коду, считываемому датчиком штрих-кода 45, и камерой для экспресс-анализа 49 считывать штрих-код под индикаторным микроконтенером 41, в котором возникла флуоресценция. Это позволяет маркировать кластеры собранных нанообъетов, например, в зонах либрации L4 и L5 в системе Земля-Луна, для топологического анализа распределения излучающих нанообъектов в облокоподобных пылевых структурах и оптимально при поведении сканирования самокорректировать поисковые траектории.To exclude the ingress of Earth nanoparticles, planar microcontainers 40 and 41 are welded from above with the first 28 and second 29 sealing films in space and layer by layer, together with the first 30 and second 31 flexible dielectric tape substrates, are wound, respectively, on the second cylindrical body 2 and on the spool 58, rotating synchronously in the opposite direction. The first sealing film 28 in the initial position is located on the shadow side (on the reverse side of the solar cells) of the first flexible dielectric tape substrate 30 and repeats its geometric shape. The identification barcode printed on the position tape 44 under each vertical row of planar microcontainers 40 and under the indicator microcontainers 41 allows you to determine the sealing time of the microcontainers by the code read by the barcode sensor 45, and the camera for express analysis 49 to read the barcode under indicator microcontainer 41, in which fluorescence occurred. This makes it possible to mark clusters of assembled nano-objects, for example, in the L4 and L5 libration zones in the Earth-Moon system, for topological analysis of the distribution of emitting nano-objects in cloud-like dust structures and to optimally self-correct search trajectories in the course of scanning behavior.

Для осуществления изобретения 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 [6].For the implementation of the invention can be used, for example, known technologies for the manufacture of components. 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 many multidirectional thrust vectors with precise digital control in binary code of the thrust value of each cell [6] .

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) [3].In the manufacture of solar panels, known technologies for the manufacture of flexible solar thin-film batteries can be used, made on the basis of a flexible substrate with deposited thin-film photovoltaic cells made of at least amorphous silicon (a-Si), cadmium telluride (CdTe), gallium arsenide (GaAs ) [3].

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 24 и второй 25 прижимные линейные шаговые двигатели отводят цилиндрический термоэлемент 26 от цилиндрообразного корпуса 2 (Фиг. 6). 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 свернутые в рулон первую 30 и вторую 31 гибкие диэлектрические ленточные подложки, с одновременным удалением одного цилиндрообразного корпуса от другого, растягивая полотна первой 30 и второй 31 гибких ленточных подложек в противоположные стороны для исключения провисания (Фиг. 7). После развертывания на требуемую длину (Фиг. 8) первой 30 гибкой диэлектрической ленточной подложки с тонкопленочными солнечными фотоэлементами 32 БКА переходит в режим ориентации и слежения за Солнцем. Поворот лицевой стороны первой 30 гибкой диэлектрической ленточной подложки 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 48 определяется начальная точка сканирования и корректируется траектория сканирования исследуемой окрестности токи либрации. Согласно коду координат Солнца, полученных от первого 46 и второго 47 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 (Фиг. 7). Поворот навигационной звездной камеры 48 или камеры для экспресс-анализа 49, закрепленных на П-образной штанге 50 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 или режиме анализа пойманных в индикаторные микроконтейнеры 41 нанообъектов на наличие у них флуоресценции. На первой гибкой диэлектрической ленточной подложке 30, кроме тонкопленочных солнечных фотоэлементов 32 и соединяющих их силовых шин 33, также, нанесены коллинеарная антенна 56 и проводной двунаправленный канал связи в виде информационной шины 34 для обмена информацией между первым 51 и вторым 52 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 24 and second 25 pressure linear stepper motors divert the cylindrical thermoelement 26 from the cylindrical body 2 (Fig. 6). At the same time, the first 15, second 16, third 17, fourth 18 disk-shaped scanning laser range finders are switched on, operating at selected 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 rolled into a roll of the first 30 and second 31 flexible dielectric tape substrates, with the simultaneous removal of one cylindrical body from the other, stretching the webs of the first 30 and second 31 flexible tape substrates in opposite directions to prevent sagging (Fig. 7). After deployment to the desired length (Fig. 8) of the first 30 flexible dielectric tape substrate with thin-film solar photocells 32 BKA goes into orientation and tracking the Sun. Rotation of the front side of the first 30 flexible dielectric tape substrate 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 the approach or removal, or changing the angle of inclination, respectively, of the first 1 or second 2 cylindrical bodies. With the help of the navigation star camera 48, the starting point of the scan is determined and the scanning trajectory of the investigated area of the libration currents is corrected. According to the code of the coordinates of the Sun received from the first 46 and second 47 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, are carried out synchronous angular rotations of the first 1 and second 2 cylindrical bodies, without changing the distance between them (Fig. 7). The rotation of the navigation star camera 48 or the camera for express analysis 49, fixed on the U-shaped rod 50 and connected at both ends to the first 19 and second 20 flat stepper motors, is carried out by their synchronous rotation to a predetermined angle in the navigation mode or the mode of analysis of caught 41 nano-objects into indicator microcontainers for the presence of fluorescence. On the first flexible dielectric tape substrate 30, in addition to thin-film solar photocells 32 and power buses 33 connecting them, a collinear antenna 56 and a wired bidirectional communication channel in the form of an information bus 34 for information exchange between the first 51 and second 52 controllers are also applied.

Для втягивания пылеобразных структур, состоящих из нанообъектов, на гибкой диэлектрической ленточной подложке 30 размещены высоковольтные шины 35 и 36, соединенные с пленочными электродами 37 (Фиг. 4), расположенными под жесткими диэлектрическими микроподложками 39, на которых осаждаются противоположно заряженные нанообъекты, накапливаемые на дне микроконтейнеров 40. Электрический ток, выработанный тонкопленочными солнечными фотоэлементами 32, поступает на плоские катушки 38, создающие магнитное поле для втягивания (забора) нанообъектов с магнитными свойствами, а также магнитных наночастиц в сочетании с нейтрально заряженными структурами (например, ферромагнитные наносферы, в порах которых расположены замерзшие коллоидные растворы). Электрический ток, выработанный тонкопленочными солнечными фотоэлементами 32, также поступает на входы первого 53 и второго 54 стабилизаторов напряжения, которые выдают стабилизированные напряжения для питания высоковольтного источника питания 55 и приемопередатчика 57, для зарядки аккумуляторов первого 51 и второго 52 контроллеров и обеспечения электропитанием всех датчиков и двигателей. Высоковольтное напряжение с источника высоковольтного питания 55 подается на высоковольтные шины с положительной 35 и отрицательной 36 полярностью, расположенные на солнечной стороне первой 30 и теневой стороне второй 31 гибких диэлектрических ленточных подложках для создания притягивающих электрических полей на дне микроконтейнеров 40 и индикаторных микроконтейнеров 41.To draw in dusty structures consisting of nano-objects, high-voltage tires 35 and 36 are placed on a flexible dielectric tape substrate 30, connected to film electrodes 37 (Fig. 4) located under rigid dielectric microsubstrates 39, on which oppositely charged nano-objects accumulated at the bottom are deposited. microcontainers 40. The electric current generated by thin-film solar photocells 32 is supplied to flat coils 38, which create a magnetic field to draw in (collect) nano-objects with magnetic properties, as well as magnetic nanoparticles in combination with neutrally charged structures (for example, ferromagnetic nanospheres, in the pores of which frozen colloidal solutions are located). The electric current generated by thin-film solar photocells 32 is also supplied to the inputs of the first 53 and second 54 voltage stabilizers, which provide stabilized voltages to power the high-voltage power source 55 and the transceiver 57, to charge the batteries of the first 51 and second 52 controllers and provide power to all sensors and engines. The high-voltage voltage from the high-voltage power supply 55 is supplied to high-voltage buses with positive 35 and negative 36 polarity located on the sunny side of the first 30 and the shadow side of the second 31 flexible dielectric tape substrates to create attractive electric fields at the bottom of the microcontainers 40 and indicator microcontainers 41.

По мере сканирования облачных структур происходит последовательная герметизация микроконтейнеров 40 и 41. Герметизация собранных нанообъектов происходит следующим образом. Цилиндрический термоэлемент 26 с помощью первого 24 и второго 25 прижимных линейных шаговых двигателей, работающих синхронно, прижимается параллельно к второму цилиндрическому корпусу 2, вторым 52 контроллером включается режим нагрева цилиндрического термоэлемента 26, который через первую 28 и вторую 29 герметизирующие пленки (температура плавления которых ваше температуры плавления термоплавкого клея) нагревает микрогранулы термоплавкого клея 59 (Фиг. 4, Фиг. 5), напыленные на верхний части боковых стенок микроконтейнеров 40 и 41. В результате нагрева микрогранулы термоплавкого клея 59 плавятся, приобретая адгезионные свойства, склеивают поверхность микроконтейнеров 40 и 41 с поверхностями первой 28 и второй 29 герметизирующих пленок (Фиг. 5). Одновременно третий 21 и четвертый 22 плоские шаговые двигатели поворачивают цилиндрический термоэлемент 26 вокруг оси второго цилиндрообразного корпуса 2 на определенный угол и за определенный временной интервал, определяемые программой второго контроллера 52 для герметизации одной или нескольких линеек микроконтейнеров 40 и 41. После завершения цикла сегментной герметизации (сегментное термосклеивание с использованием температуры и давления) третий 21 и четвертой 22 плоские шаговые двигатели переводят цилиндрический термоэлемент 26 в исходное угловое положение, а первый 24 и второй 25 прижимные линейные шаговые двигатели отводят цилиндрический термоэлемент 26 от второго 2 цилиндрообразного корпуса для подмотки первой 30 и второй 31 гибких диэлектрических ленточных подложек и начала герметизации следующих микроконтейнеров 40 и 41.As the cloud structures are scanned, microcontainers 40 and 41 are sequentially sealed. The assembled nano-objects are sealed as follows. Cylindrical thermoelement 26 with the help of the first 24 and second 25 clamping linear stepper motors, operating synchronously, is pressed parallel to the second cylindrical body 2, the second 52 controller turns on the heating mode of the cylindrical thermoelement 26, which through the first 28 and second 29 sealing films (the melting point of which is your melting temperature of hot melt adhesive) heats microgranules of hot melt adhesive 59 (Fig. 4, Fig. 5) sprayed on the upper part of the side walls of microcontainers 40 and 41. As a result of heating, microgranules of hot melt adhesive 59 melt, acquiring adhesive properties, glue the surface of microcontainers 40 and 41 with the surfaces of the first 28 and second 29 sealing films (Fig. 5). At the same time, the third 21 and 22 fourth flat stepper motors rotate the cylindrical thermoelement 26 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 52 for sealing one or more lines of microcontainers 40 and 41. After the completion of the segment sealing cycle ( segmented thermal bonding using temperature and pressure) the third 21 and fourth 22 flat stepper motors transfer the cylindrical thermoelement 26 to the initial angular position, and the first 24 and second 25 pressure linear stepper motors divert the cylindrical thermoelement 26 from the second 2 cylindrical housing for winding the first 30 and second 31 flexible dielectric tape substrates and start sealing the next microcontainers 40 and 41.

На Фиг. 6 и Фиг. 7 - схематично поясняются этапы развертывания БКА. На Фиг. 8 - этап сканирования окрестности точки либрации сбор и герметизация собранных нанообъектов. На Фиг. 9 - этап свертывание БКА. Фиг. 6, первый этап - тестирование дальномеров и электронного оборудования. Фиг. 7, второй этап - выдвижение двигателей и ориентация положения БКА на Солнце. Фиг. 8, третий этап - развертывание гибкой подложки с размещенными фотоэлементами и микроконтейнерами для забора внеземных нанообъектов и перемещение БКА по окрестности точки либрации, а также сбор нанообъектов за счет притяжения их к поверхностям жестких диэлектрических микроподложек, расположенных в открытых микроконтейнерах, и последующая герметизация открытых частей микроконтейнеров с собранным наноматериалом запайкой герметизирующей пленкой. Схематически многослойное сканируемое пылеобразное облако изображено на заднем плане. Фиг. 9, четвертый этап - полное свертывание гибкой подложки в рулон и переход системы в энергоэкономичный режим ожидания транспортного космического аппарата для перемещения собранных нанообъектов в исследовательскую лабораторию электронной и зондовой микроскопии, расположенной на Земле или на орбитальной станции в космосе.On FIG. 6 and FIG. 7 - schematically explains the stages of deployment of the UAV. On FIG. 8 - the stage of scanning the vicinity of the libration point, collecting and sealing the collected nano-objects. On FIG. 9 - stage of BKA clotting. Fig. 6, the first stage is the testing of rangefinders and electronic equipment. Fig. 7, the second stage is the extension of the engines and the orientation of the position of the UAV to the Sun. Fig. 8, the third stage - deploying a flexible substrate with placed photocells and microcontainers for collecting extraterrestrial nanoobjects and moving the BKA around the libration point, as well as collecting nanoobjects by attracting them to the surfaces of rigid dielectric microsubstrates located in open microcontainers, and subsequent sealing of the open parts of the microcontainers with the collected nanomaterial sealed with a sealing film. Schematically, a multilayer scanned dust cloud is shown in the background. Fig. 9, the fourth stage is the complete folding of the flexible substrate into a roll and the transition of the system to an energy-efficient standby mode of the transport spacecraft to move the collected nanoobjects to the electron and probe microscopy research laboratory located on Earth or at an orbital station in space.

Предложенная конструкция бинарного космического аппарата для поиска и сбора внеземных излучающих нанообъектов в окрестностях точек либрации планет, входящих в Солнечную систему, позволяет: развернуть и свернуть поисковое гибкое ленточное полотно большой площади между двумя растягивающими ее маневровыми ММРД с волнообразной цилиндрической поверхностью. Осуществить коррекцию поисковой траектории в зависимости от концентрации излучающих нанообъектов, обнаруженных при экспресс-анализе исследуемой пылеоблачной структуры с одновременным раздельным сбором нанообъектов с магнитными и немагнитными свойствами, попавшими в зону притяжения электрических и магнитных полей. Реализовать конвейерную герметизацию собранных на жесткие микроподложки нанообъектов, разделенных по классам и размещенных в соответствующих микроконтейнерах, в сочетании со свертыванием в компактный, транспортируемый рулон гибкого ленточного полотна, что ранее невозможно было осуществить с помощью известных конструкций малоразмерных космических аппаратов.The proposed design of a binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial radiating nano-objects in the vicinity of the libration points of the planets in the solar system makes it possible to: deploy and collapse a large-area flexible search web between two shunting MMRDs with a wavy cylindrical surface stretching it. Carry out correction of the search trajectory depending on the concentration of emitting nano-objects detected during the express analysis of the investigated dusty cloud structure with simultaneous separate collection of nano-objects with magnetic and non-magnetic properties that fell into the zone of attraction of electric and magnetic fields. To implement conveyor sealing of nano-objects assembled on rigid microsubstrates, divided by classes and placed in appropriate microcontainers, in combination with folding into a compact, transportable roll of a flexible tape web, which was previously impossible to implement using known designs of small-sized spacecraft.

Источники информацииInformation sources

1. 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.1. 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. WITH.

2. Патент на изобретение RU 2723899 С1, 18.06.2020, G01Q 60/24, В82Υ 35/00, сканирующий зонд atomho-силового микроскопа с отделяемым ТЕЛЕУПРАВЛЯЕМЫМ НАНОКОМПОЗИТНЫМ ИЗЛУЧАЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ, ЛЕГИРОВАННЫМ КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ, АПКОНВЕРТИРУЮЩИМИ И МАГНИТНЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ структуры ядро-оболочка / Линьков В.Α., Гусев С.И., Вишняков Н.В., Линьков Ю. ., Линьков П.В.2. A patent for the invention of RU 2723899 C1, 06/18/2020, G01Q 60/24, B82υ 35/00, scanning the atomho-sloi microscope with a detachable nanocomposite emitting element, alloyed quantum points, uprising and magnetic nanic nanic patients of the structure of the kennel/molting. V.A., Gusev S.I., Vishnyakov N.V., Linkov Yu. ., Linkov P.V.

3 Patent US 9758260 В2, Sep. 12, 2017, B64G 1/22, B64G 1/10, LOW VOLUME MICRO SATELLITE WITH ELEXIBLE WINDED PANELS EXPANDABLE AFTER LAUNCH.3 Patent US 9758260 B2, Sep. 12, 2017, B64G 1/22, B64G 1/10, LOW VOLUME MICRO SATELLITE WITH ELEXIBLE WINDED PANELS EXPANDABLE AFTER LAUNCH.

4. Патент на полезную модель RU 202757 U1, 04.03.2021, B64G 1/22, В82 В 1/00, БИНАРНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ аппарат для поиска и сбора ВНЕЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ СО СВОЙСТВАМИ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК В ОКРЕСТНОСТЯХ ТОЧЕК ЛИБРАЦИИ / ЛИНЬКОВ В. А.4. Utility model patent RU 202757 U1, 04.03.2021, B64G 1/22, B82 V 1/00, BINARY SPACE VESSEL FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL OBJECTS WITH THE PROPERTIES OF QUANTUM DOTS IN THE SURROUNDINGS OF LIBRATION POINTS / LINKOV V. A.

5. Патент на изобретение RU 2744277 С1, 04.03.2021, B64G 1/22,5. Patent for invention RU 2744277 C1, 03/04/2021, B64G 1/22,

БИНАРНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ ДЛЯ ПОИСКА И СБОРА ВНЕЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ СО СВОЙСТВАМИ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК В ОКРЕСТНОСТЯХ ТОЧЕК ЛИБРАЦИИ /BINARY SPACE VEHICLE FOR SEARCHING AND COLLECTING EXTRATERRESTRIAL OBJECTS WITH THE PROPERTIES OF QUANTUM DOTS IN THE SURROUNDING OF LIBRATION POINTS /

Линьков В. А.Linkov V. A.

6. Патент на изобретение RU 2707474 С1, 26.11.2019, F02K 9/95, B64G6. Patent for invention RU 2707474 C1, 11/26/2019, 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. Α., Гусев С.И., Колесников С. В., Линьков Ю. В., Линьков П. В., Таганов А. И.1/40, MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET PROPULSION SYSTEM WITH DIGITAL CONTROL OF THE VALUE AND DIRECTION OF THE THRUST OF PROPULSION CELLS for small-sized spacecraft / V. A. Linkov, S. I. Gusev, S. V. Kolesnikov, Yu. V. Linkov, P. Linkov. V., Taganov A. I.

Claims

Binary spacecraft for searching and collecting extraterrestrial radiating nano-objects in the vicinity of the libration points of the planets in the solar system, containing two bodies, a flexible substrate with thin-film solar cells, which is made in the form of a dielectric tape with the possibility of rolling into a roll, with applied information, power, high-voltage rails, collinear antenna, positional barcode tape, microcontainers, film electrodes, rigid dielectric microsubstrates, also contains multi-vector matrix rocket motors, retractable telescopic rods, linear stepper motors, thermocouple, sealing film, solar sensor, barcode sensor, two controller, two voltage regulators, a transceiver, characterized in that it contains four multi-vector matrix rocket motors with undulating cylindrical surfaces, four linear stepping motors, four retractable telescopic rods, four re disc-shaped scanning laser range finders, a spool, indicator microcontainers with two film electrodes placed in them on opposite sides under rigid dielectric substrates, connected to high-voltage buses and a flat electromagnetic coil located in the middle, connected to a power bus, a second flexible dielectric tape substrate with applied strokes - a code tape and one row of indicator microcontainers, connected at one end with the first cylindrical body, and at the opposite end mechanically with a spool, the second sealing film with UV and IR light filters orderly alternating along the length with a shape that repeats the shape of rigid dielectric microsubstrates, and with with a step equal to the step of indicator microcontainers placed on the second flexible dielectric substrate, a camera for express analysis, a navigation star camera, the first, second, third, fourth, fifth flat stepper motors, the first and second pressure linear e stepper motors, a cylindrical thermoelement, a U-shaped rod, a retractable U-shaped rod, hot-melt adhesive microgranules deposited on the edges of the microcontainers, the first and second bodies are cylindrical, the first, second, third, fourth disk-shaped scanning lasers are fixed on their ends. rangefinders, on the ends of which there are stators of the first, second, third, fourth flat stepper motors, the rotating rotors of the first and second are connected to a U-shaped rod, and the rotors of the third and fourth are connected to the first and second clamping linear stepper motors, through the central through holes of the first , the second, third, fourth flat stepper motors are retractable telescopic rods connected to multi-vector matrix rocket motors with undulating cylindrical surfaces, connected to cylindrical housings, to the side walls of which the edges of the first sealing film are mechanically attached, superimposed from the shadow side on the canvas of the first flexible dielectric tape substrate with microcontainers placed in three rows, electrically conductive power buses are connected to thin-film solar photocells and flat electromagnetic coils located under rigid dielectric microsubstrates in microcontainers of the central row, high-voltage tires are connected to film electrodes located in microcontainers adjacent to the central row, and the information bus connects the first and second controllers placed in the first and second cylindrical housings, to the ends of the first of which, through the first and second flat stepper motors controlled by the first controller, is attached a U-shaped rod with an attached camera for express -analysis and navigation star camera, and the second body through the first and second clamping linear stepper motors controlled by the second controller is connected to a retractable U-shaped rod passing through a through hole tie, located along the axis of symmetry of the cylindrical thermoelement, for uniform pressure on the edges of microcontainers with assembled nano-objects sealed by the first and second sealing films, in addition, on the first and second bodies at a distance equal to the height of the spool, the first and second disk solar sensors are symmetrically fixed, to the fifth flat stepper motor is attached to the end of the second housing from the inner side, which is connected to a spool put on the second cylindrical housing between the second disk solar sensor and the fourth disk-shaped scanning laser rangefinder and rotating in the opposite direction from the direction of rotation of the second cylindrical housing.