Российская космонавтика как военного, так и гражданского назначения находится на новом витке своего развития. Основная тенденция, которая наблюдается в совершенствовании космических аппаратов (КА), определяется стремлением к увеличению их срока эксплуатации и энерговооружённости.
Современные технологии позволяют практически в два раза повысить мощность энергопреобразующей аппаратуры КА при повышенном значении коэффициента полезного действия. Достижение этих целей требует решения ряда сложных комплексных задач по совершенствованию систем электропитания КА.
Они успешно решаются специалистами Института силовой электроники Новосибирского государственного технического университета (НГТУ). Учёные и инженеры вуза создают уникальные микросборки для аэрокосмической отрасли. 1
Космический спутник за сутки облетает Землю 16 раз. В год он делает около шести тысяч витков. Сейчас на орбите находится почти восемь тысяч аппаратов, внутри каждого из которых функционирует сложная система электрического снабжения. Шина питания в спутнике имеет напряжение сто вольт. При этом присутствуют очень маленькие пульсации напряжения, около полувольта. Эти технические параметры сохраняются в течение 15 лет, пока работает спутник.
Спутник никогда не выключается. Когда он находится на солнце — он работает от солнечных панелей, когда уходит в тень — работает от аккумулятора, а когда снова выходит на солнце — заряжает ещё и аккумулятор. То есть, система электроснабжения многозадачна.
Инженеры Дизайн-центра «Силовая электроника» НГТУ работают над уменьшением веса и габаритов преобразователей напряжения при сохранении характеристик. Для этого в микросхемах используется проволока толщиной с человеческий волос, и технологии для работы с ними особые. Например, ультразвуковая сварка. Разрабатываемые инженерами преобразователи третьего поколения более лёгкие, мощные и компактные. Оснащённые ими спутники смогут брать на орбиту больше полезной нагрузки для исследований и наблюдений. Специально для тестирования систем электропитания в земных условиях инженеры НГТУ создают уникальные испытательные стенды.
Также в Институте силовой электроники разработана первая в России специальная установка, которая способна повышать точность исследований объектов, находящихся далеко от Земли – космического мусора, астероидов и даже комет, следить за их движением в космосе и предупреждать в случае опасности.