С 1 по 6 марта группа из 10 участников детской образовательной программы, которая прошла в рамках Всемирного фестиваля молодежи 2024, провела на базе центра «Сириус» эксперименты по обновлению зонда в открытом космосе.
Над проектом работали школьники из России, Габона, Узбекистана, Таджикистана, Египта и США. Научным руководителем и наставником для ребят стал Борис Логинов, старший преподаватель Института интегральной электроники имени академика К.А. Валиева, начальник Научно-исследовательской лаборатории атомной модификации и анализа поверхности полупроводников МИЭТ, начальник отдела приборостроения завода «ПРОТОН». Организаторами детской образовательной программы выступили Центр «Сириус» и «Движение первых», помощь в организации образовательной части проекта осуществлял Юрий Хрипунов, методист по направлению «Нанотехнологии» программы «Большие вызовы» Центра «Сириус».
«Проект по обновлению зонда в открытом космосе стал пионерской разработкой действительно необходимого сейчас способа улучшения работы второго космического зондового микроскопа, который МИЭТ готовит к запуску. Напомню, первый космический микроскоп «СММ-2000» уже работает в космосе на базе спутника «Нанозонд-1» и помогает ученым провести уникальные исследования непосредственно на орбите – детально изучить воздействие космической среды на поверхность конструкций космических аппаратов и получить информацию о количестве пыли на орбитах. Однако при попадании в микроскоп редких неэлектропроводных частиц космической пыли кончик его зонда портится. В ходе размышлений о том, как решить данную проблему, у нас в МИЭТ-е родилась идея обновлять зонд, покрывая его слоем металла, распыляемого сбоку при нагревании маленькой спирали. Следом встал вопрос выбора металла спирали, который бы образовывал при напылении самую острую вершину на конце зонда, что важно для работы микроскопа с высоким увеличением», — отмечает Борис Альбертович.
В течение недели участники детской образовательной программы как раз проводили необходимые научные исследования под руководством Бориса Логинова. Все школьники, привлеченные к проекту «Первый в мире зондовый микроскоп — спутник Земли: эксперимент по обновлению зонда в открытом космосе», сначала освоили работу на созданных в МИЭТе и на заводе «ПРОТОН» космических сканирующих зондовых микроскопах СММ-2000, а также вакуумных установках МАГ-5 и МАГ-2000, входящих в состав нанотехнологического комплекса учебно-проектного класса в Образовательном центре «Сириус». Далее они самостоятельно провели на этом оборудовании многочисленные эксперименты по анализу остроты исходных зондов, по термоэмиссионному напылению на них шести разных металлов и по анализу остроты зондов с этими металлами.
Изначально для работы были выбраны шесть металлов, которые показали лучшие результаты по напылению в условиях ближнего открытого космоса в ходе экспериментов, выполненных летом 2023 года в рамках аналогичного проекта, реализованного Борисом Логиновым со школьниками. По итогу проведенных в марте экспериментов лидерами стали три металла: на первое место вышло золото, на второе цинк, на третье никель.
«Конечно, в реальном спутнике будет применятся золото, особенно если учесть, что и зеркало, на котором в микроскопе ловятся застревая космические частицы, — тоже золотое», — резюмирует Борис Альбертович.
Всего в детской образовательной программе в рамках Всемирного фестиваля молодежи 2024 приняли участие более 1000 школьников от 14 до 17 лет из разных стран. Они сообща работали над реальными проектными задачами из области науки, технологий, искусства, спорта. Ребята учились взаимодействовать, обмениваться знаниями и опытом и погружаться в разные сферы, приобретая новые знания.
Итоги детской образовательной программы были подведены 6 марта на грандиозном фестивале проектов на ВФМ-2024, где школьники вместе с наставниками представили около ста разработок и исследований, над которыми работали в течение недели.