А. В. Белых, аспирант
Московский физико-технический институт
Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С. П. Королева
В настоящее время реализация в наземных условиях новых вакуумных технологий (в частности, получение методом молекулярно-лучевой эпитаксии тонкопленочных структур из полупроводниковых материалов для создания средств микро- и наноэлектроники нового поколения), требующих обеспечения уровней разрежения не хуже ~10-10….10-12 мм рт. ст., сдерживается техническим пределом современных наземных установок, разрежение которых не превышает ~10-10 мм рт. ст.
В этой связи, заслуживает большое внимание идея использования околоземного космического пространства, как естественной вакуумной среды, отличающейся стабильными уровнями сверхвысоких разрежений. Однако, непосредственно на высотах полета пилотируемых орбитальных кораблей и космических станций (Н=250?400 км) космическая среда разрежена лишь до уровня ~10-6…10-7 мм рт. ст. В этих условиях области глубокого вакуума с уровнями разрежения не хуже ~10-10….10-12 мм рт. ст. возникают в аэродинамическом следе за плоскими экранами при поперечном обтекании (или за КА малого удлинения). Эти области представляют собой новую технологическую вакуумную среду, перспективную для тонких технологий.
На рисунке слева представлены полученные нами изобары [мм рт.ст.] аэродинамического следа для частиц атомарного кислорода на высоте H=250 км.
Рисунок справа иллюстрирует зависимость давления вдоль оси симметрии с учетом собственного газовыделения экрана (давление газовыделения у поверхности экрана принято равным 10-12 мм рт.ст.). Расчеты проведены в приближении, что газовые частицы электрически нейтральны. Полученные результаты свидетельствуют о том, что за поперечно обтекаемым экраном с низким уровнем собственного газовыделения возникает естественная область стабильного сверхглубокого разрежения не хуже ~10-10….10-12 мм рт. ст., достаточно протяженная (определяется лишь размерами экрана) для размещения в ней технологической установки.
