Современная электроника №6/2024

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 26 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2024 В статье представлен обзор методов испытания электронной аппаратуры на стойкость к различным дестабилизирующим факторам космического пространства . Авторы рассматривают современные методы оценки стойкости , а также описывают развитие базовых методик испытаний . к . т . н . Сергей Кравчук , д . т . н . Владимир Соколов , к . т . н . Оксана Вовк , к . т . н . Николай Жегов ( МОКБ « Марс » – филиал ФГУП « ВНИИА ») В настоящее время без космических аппаратов ( КА ) невозможно предста - вить функционирование современного общества . Это не только спутники связи , навигационные , телекоммуникационные и метеорологические спутники . Это гео - физические , геодезические , астрономиче - ские спутники , спутникидистанционного зондированияЗемли , разведывательные ивоенные спутники . Еслиисследования дальнего космического пространства с помощьюкосмических обсерваторий ( зон - дов ) направлены на получение от этого пользы в долгосрочной перспективе , то информация со спутников связи , навига - ционных , телекоммуникационных , мете - орологических спутников являетсянеотъ - емлемой частью нашей жизни . Поэтому к стабильности их работы предъявляют - сяжёсткие требования . Прогнозирование и обеспечение ста - бильности функционирования КА в кос - мическом пространстве определяются устойчивостью электронной аппара - туры ( ЭА ) к воздействию дестабилизи - рующих факторов космического про - странства . Интерпретация результатов испытаний электронной аппаратуры к этим воздействиям является непростой задачей . Согласносовременнымпредставлениям , основнымидестабилизирующимифакто - рамикосмическогопространства ( КП ) явля - ютсяионизирующееизлучение , космиче - ская плазма , тепловое излучение Солнца , планет и КП , невесомость , собственная внешняя атмосфера , микрометеориты , космическийвакуум , замкнутыйобъём [1]. Вобщемслучаенеобходимоприниматьво внимание все действующие факторы , но влияние двух первых доминирует . При выборе методов прогнозирова - ния и обеспечения устойчивости элек - тронной аппаратуры КА к воздействию дестабилизирующих факторы космиче - ского пространства необходимо учиты - вать ряд аспектов . Основныеиз нихпере - численыниже . Во - первых , в реальных условиях экс - плуатации космические аппаратыфунк - ционируют продолжительное время , подвергаясьприэтомвоздействиюиони - зирующихизлучений , иногдапри сопут - ствующем влиянии повышенных или пониженных температур . В результате изделия электроннойтехникив космиче - ских аппаратахнеизбежноподвергаются воздействиюионизирующих излучений космического пространства ( основной дестабилизирующий фактор – протоны средних энергий – 90% от всехизлучений ) и повышенных температур . При проведении НИОКР для оценки стойкости и надёжности изделий при - меняются методики , регламентируемые базовыми методиками . Эти методики предполагаютиспытаниена воздействие каждого дестабилизирующего фактора ( протоны , электроны ) на отдельные пар - тии с последующим воздействием меха - нико - климатическихфакторов , иотдель - но оцениваетсянаработкананадёжность . Во - вторых , плотность галактического излучения составляет 1–2 част /( см 2 × с ) при энергии частиц 10 8 …10 20 эВ , плот - ность потока частиц солнечного излуче - ния составляет до 10 6 част /( см 2 × с ) приих энергии до 10 7 эВ [2]. Так как совокупность ионизирующих излучений космического пространства ( ИИ КП ) не может быть воспроизведе - на в земных условиях , приисследовании радиационной стойкости приборов был популярен метод моделирования , состо - ящийв замене всего спектра космических излучений излучениями одной энергии с плотностьюпотока 10 6 …10 9 част /( см 2 × с ) [3]. За счёт высокойинтенсивностиизлу - чениймногихиспытательных установок дозыИИ , получаемых аппаратуройза весь срокфункционированияна орбите , наби - рались за непродолжительное время . В - третьих , в реальных условиях косми - ческого пространства на аппаратуру зна - чительное влияниемогут оказывать еди - ничные тяжёлые заряженные частицы ( ТЗЧ ). Ктяжёлымзаряженнымчастицам относятсяпротоныидейтроны ( ядра лёг - кого и тяжёлого водорода ), альфа - части - цы ( ядра атомов гелия , состоящиеиз двух протоновидвухнейтронов ) иядра хими - ческих элементов . Энергия их колеблет - ся впределах 2…11 МэВ . Оценка влияния этих частицна аппаратурупроизводится , какправило , расчётнымиметодами , име - ющими определённуюпогрешность . Важно учитывать , что , например , в местах прохождения солнечно - синхрон - нойорбитычерез полярные областиина высоких орбитах отсутствует геомагнит - ная защита от воздействия ТЗЧ галакти - ческих и солнечных космических лучей . ПридлительномфункционированииКА на таких орбитах особенно велика вероят - ность воздействия этих частиц на аппа - ратуру . В табл . 1 обобщены параметры иони - зирующихизлученийкосмическогопро - странства . Рассмотримвлияние указанных расхож - дениймоделированияна точность резуль - татов испытаний и предлагаемые совре - меннымибазовымиметодикамиспособы решения этих проблем . Что касается испытаний электрон - ной техники космических аппаратов на радиационную стойкость и надёжность , то , несмотря на то что методы и крите - рии оценки воздействия дестабилизи - рующих факторов космического про - странства однозначно указаныв базовых