Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия
Следующая версия		 Предыдущая версия
iki:rscf-grant-application-autumn-2021 [2021/11/09 14:17] – [Форма 4. Содержание проекта] poroykovayiki:rscf-grant-application-autumn-2021 [2022/09/16 14:23] (текущий) – poroykovay
Строка 142: Строка 142:
 4. Шашкова Инна Александровна, 33, к.т.н., м.н.с. ИКИ РАН, ГПД\\ 4. Шашкова Инна Александровна, 33, к.т.н., м.н.с. ИКИ РАН, ГПД\\
 5. Кузнецов Илья Александрович, 32, без степени, м.н.с. ИКИ РАН, ГПД\\ 5. Кузнецов Илья Александрович, 32, без степени, м.н.с. ИКИ РАН, ГПД\\
-<wrap hi>6. Ляш Андрей Николаевич, 56, без степени, научный сотрудник ИКИ РАН, ГПД</wrap>\\+6. Ляш Андрей Николаевич, 56, без степени, научный сотрудник ИКИ РАН, ГПД\\
 7. Шматко Екатерина Викторовна, 23, без степени, аспирант 1 года НИУ «МЭИ», трудовой договор\\ 7. Шматко Екатерина Викторовна, 23, без степени, аспирант 1 года НИУ «МЭИ», трудовой договор\\
 8. Сивов Никита Юрьевич, 20, без степени, студент 4 курса НИУ «МЭИ», трудовой договор\\ 8. Сивов Никита Юрьевич, 20, без степени, студент 4 курса НИУ «МЭИ», трудовой договор\\
Строка 153: Строка 153:
 4. Shashkova Inna Aleksandrovna, 33, Ph.D., junior researcher IKI RAN, employment contract\\ 4. Shashkova Inna Aleksandrovna, 33, Ph.D., junior researcher IKI RAN, employment contract\\
 5. Kuznetsov Ilya Aleksandrovich, 32, no degree, junior researcher IKI RAN, employment contract\\ 5. Kuznetsov Ilya Aleksandrovich, 32, no degree, junior researcher IKI RAN, employment contract\\
-<wrap hi>6. Lyash Andrey Nikolaevich, 56, no degree, researcher at IKI RAS, employment contract</wrap>\\+6. Lyash Andrey Nikolaevich, 56, no degree, researcher at IKI RAS, employment contract\\
 7. Shmatko Ekaterina Viktorovna, 23, no degree, 1-year post-graduate student of the National Research University "MPEI", employment contract\\ 7. Shmatko Ekaterina Viktorovna, 23, no degree, 1-year post-graduate student of the National Research University "MPEI", employment contract\\
 8. Sivov Nikita Yurievich, 20, no degree, 4th year student of NRU "MPEI", employment contract \\ 8. Sivov Nikita Yurievich, 20, no degree, 4th year student of NRU "MPEI", employment contract \\
Строка 213: Строка 213:
  
 **Информация о научных изданиях, в которых планируется опубликовать результаты проекта, в том числе следует указать в каких базах индексируются данные издания - «Сеть науки» (Web of Science Core Collection), «Скопус» (Scopus), РИНЦ, иные базы, а также указать тип публикации - статья, обзор, тезисы, монография, иной тип**\\ **Информация о научных изданиях, в которых планируется опубликовать результаты проекта, в том числе следует указать в каких базах индексируются данные издания - «Сеть науки» (Web of Science Core Collection), «Скопус» (Scopus), РИНЦ, иные базы, а также указать тип публикации - статья, обзор, тезисы, монография, иной тип**\\
-Advances in Space Research (WoS Q1, Scopus Q1) - статья\\ +Advances in Space Research (WoS Q1, Scopus Q1) - 1 статья\\ 
-<wrap hi>...</wrap>\\ +Measurement (WoS Q1, Scopus Q1) – 1 статья\\ 
-Measurement (WoS Q1, Scopus Q1) – статья\\ +Sensors (WoS Q1, Scopus Q2) - 1 статья\\ 
-Sensors (WoS Q1, Scopus Q2) - статья\\ +Measurement Science and Technology (WoS Q3, Scopus Q2) - 1 статья\\ 
-Measurement Science and Technology (WoS Q3, Scopus Q2) - статья\\ +Planetary and Space Science (WoS Q3, Scopus Q2) – 1 статья\\ 
-Planetary and Space Science (WoS Q3, Scopus Q2) – статья\\ +Solar System Research (WoS Q4, Scopus Q3) – 1 статья\\ 
-Solar System Research (WoS Q4, Scopus Q3) – статья\\ +Journal of Physics: Conference Series (Scopus Q4) – 3 статьи\\
-Journal of Physics: Conference Series (Scopus Q4) – статья\\+
  
 **Иные способы обнародования результатов выполнения проекта**\\ **Иные способы обнародования результатов выполнения проекта**\\
Строка 227: Строка 226:
  
 **1.10 Число публикаций членов научного коллектива, опубликованных в период с 1 января 2015 года до даты подачи заявки,**\\ **1.10 Число публикаций членов научного коллектива, опубликованных в период с 1 января 2015 года до даты подачи заявки,**\\
-**130** из них **60** опубликованы в изданиях, индексируемых в Web of Science Core Collection или в Scopus.+**81** из них **53** опубликованы в изданиях, индексируемых в Web of Science Core Collection или в Scopus.
  
 **1.11 Планируемое участие научного коллектива в международных коллаборациях (проектах) (при наличии)**\\ **1.11 Планируемое участие научного коллектива в международных коллаборациях (проектах) (при наличии)**\\
Строка 248: Строка 247:
 Такие динамические процессы приводят к переносу пылевых частиц над поверхностью Луны, а также к рассеянию на них солнечного света. Свечения над поверхностью Луны такой природы наблюдали телевизионные системы американских и советских посадочных аппаратов на ранних этапах исследований Луны. Американские астронавты, высадившиеся на поверхность Луны при реализации программы «Аполлон», также обнаружили проявления лунной пыли. Оказалось, что пылевые частицы, левитирующие над поверхностью реголита в результате естественных процессов и поднятые с поверхности в результате антропогенных факторов, вызывают множество технологических проблем, влияющих на работоспособность посадочных аппаратов и их систем, на деятельность астронавтов их здоровье. По результатам этих экспедиций был сделан вывод, что пылевые частицы микронного и субмикронного размера, левитирующие над поверхностью, являются основным труднопреодолимым фактором при дальнейших исследованиях и освоении Луны. Такие динамические процессы приводят к переносу пылевых частиц над поверхностью Луны, а также к рассеянию на них солнечного света. Свечения над поверхностью Луны такой природы наблюдали телевизионные системы американских и советских посадочных аппаратов на ранних этапах исследований Луны. Американские астронавты, высадившиеся на поверхность Луны при реализации программы «Аполлон», также обнаружили проявления лунной пыли. Оказалось, что пылевые частицы, левитирующие над поверхностью реголита в результате естественных процессов и поднятые с поверхности в результате антропогенных факторов, вызывают множество технологических проблем, влияющих на работоспособность посадочных аппаратов и их систем, на деятельность астронавтов их здоровье. По результатам этих экспедиций был сделан вывод, что пылевые частицы микронного и субмикронного размера, левитирующие над поверхностью, являются основным труднопреодолимым фактором при дальнейших исследованиях и освоении Луны.
  
-С тех пор изучению физических процессов, связанных с динамикой лунной пыли, проявлениям ее агрессивных свойств, способами уменьшения влияния пыли на инженерные системы и человека, стали актуальными направлениями теоретических и экспериментальных исследований. Особую актуальность данному проекту придает необходимость проведения исследования механизмов и степени влияния пылевых частиц на устойчивую работоспособность космических аппаратов и их систем в связи с проектированием и выполнением программ по исследованию Луны, Марса и Фобоса, которые включены в Федеральную космическую программу 2016-2025 гг.+С тех пор изучению физических процессов, связанных с динамикой лунной пыли, проявлениям ее агрессивных свойств, способами уменьшения влияния пыли на инженерные системы и человека, стали актуальными направлениями теоретических и экспериментальных исследований. Важность исследований динамических процессов плазменно-пылевой экзосферы Луны и актуальность этих исследований связана с реализацией в ближайшие годы (с 2022 г.) подготавливаемых в настоящее время проектов автоматических станций по исследованию Луны и перспективными планами исследований и освоения Луны, принятыми Федеральной космической программой РФ. 
  
 +Федеральная программа исследования Луны предполагает создание инженерной модели физических условий на Лунной поверхности, где одним из значимых факторов воздействия на искусственные объекты является наличие плазменно-пылевой компоненты. Имеющейся на данный момент информации о структуре и динамике такой компоненты недостаточно для формирования инженерной модели экзосферы Луны и требует дополнительных теоретических и экспериментальных исследований, в том числе на основе лабораторного моделирования. В настоящее время программы исследований динамики пылевой компоненты лунного реголита методами лабораторного моделирования и влияния ее на служебные системы космических аппаратов в нашей стране отсутствует.
 +
 +Решение задач по экспериментальному моделированию плазменно-пылевых процессов на поверхности Луны позволит с большим пониманием подходить к дальнейшему проектированию приборов и аппаратов для изучения Луны, а также к обеспечению безопасности в ходи пилотируемых миссий.
  
 //The surface of the Moon, like the surface of any atmospheric body in the solar system, is subject to constant bombardment by micrometeorites, solar radiation, solar wind and other factors of outer space. As a result of the shock effects of high-speed micrometeorites, over billions of years, the silicate base of the Moon's surface is crushed, turning into particles with a wide size distribution - from tens of nanometers to millimeters. Lunar regolith particles of this size are called lunar dust. These particles are characterized by an extremely irregular shape with sharp edges, or conglomerates sintered at high temperatures, or drops close to spheres.// //The surface of the Moon, like the surface of any atmospheric body in the solar system, is subject to constant bombardment by micrometeorites, solar radiation, solar wind and other factors of outer space. As a result of the shock effects of high-speed micrometeorites, over billions of years, the silicate base of the Moon's surface is crushed, turning into particles with a wide size distribution - from tens of nanometers to millimeters. Lunar regolith particles of this size are called lunar dust. These particles are characterized by an extremely irregular shape with sharp edges, or conglomerates sintered at high temperatures, or drops close to spheres.//
Строка 257: Строка 259:
 //Such dynamic processes lead to the transfer of dust particles over the surface of the Moon, as well as to the scattering of sunlight on them. Glow over the lunar surface of this nature was observed by television systems of American and Soviet landing vehicles in the early stages of lunar exploration. American astronauts who landed on the lunar surface during the Apollo program also discovered manifestations of lunar dust. It turned out that dust particles levitating above the surface of the regolith as a result of natural processes and raised from the surface as a result of anthropogenic factors cause many technological problems that affect the performance of the lander and their systems, and the activities of astronauts and their health. Based on the results of these expeditions, it was concluded that dust particles of micron and submicron size, levitating above the surface, are the main insurmountable factor in further exploration and exploration of the Moon.// //Such dynamic processes lead to the transfer of dust particles over the surface of the Moon, as well as to the scattering of sunlight on them. Glow over the lunar surface of this nature was observed by television systems of American and Soviet landing vehicles in the early stages of lunar exploration. American astronauts who landed on the lunar surface during the Apollo program also discovered manifestations of lunar dust. It turned out that dust particles levitating above the surface of the regolith as a result of natural processes and raised from the surface as a result of anthropogenic factors cause many technological problems that affect the performance of the lander and their systems, and the activities of astronauts and their health. Based on the results of these expeditions, it was concluded that dust particles of micron and submicron size, levitating above the surface, are the main insurmountable factor in further exploration and exploration of the Moon.//
  
-//Since then, the study of physical processes associated with the dynamics of lunar dust, manifestations of its aggressive properties, ways to reduce the effect of dust on engineering systems and humans, have become topical areas of theoretical and experimental research. The need to study the mechanisms and the degree of influence of dust particles on the sustainable performance of spacecraft and their systems in connection with the design and implementation of programs for the study of the Moon, Mars and Phobos, which are included in the Federal Space Program 2016-2025, gives particular relevance to this project.//+//Since then, the study of physical processes associated with the dynamics of lunar dust, manifestations of its aggressive properties, ways to reduce the effect of dust on engineering systems and humans, have become topical areas of theoretical and experimental research. The importance of studies of the dynamic processes of the plasma-dusty exosphere of the Moon and the relevance of these studies is associated with the implementation in the coming years (from 2022) of the projects currently being prepared for automatic stations for the study of the Moon and long-term plans for the study and development of the Moon, adopted by the Federal Space Program of the Russian Federation.// 
 + 
 +//The federal lunar exploration program involves the creation of an engineering model of physical conditions on the lunar surface, where one of the significant factors affecting artificial objects is the presence of a dusty plasma component. The currently available information on the structure and dynamics of such a component is insufficient for the formation of an engineering model of the lunar exosphere and requires additional theoretical and experimental studies, including on the basis of laboratory modeling. At present, there are no programs for studying the dynamics of the dust component of the lunar regolith by methods of laboratory modeling and its influence on the service systems of spacecraft in our country.// 
 + 
 +//Solving the problems of experimental modeling of dusty plasma processes on the lunar surface will make it possible to approach with greater understanding the further design of instruments and apparatus for studying the lunar, as well as ensuring safety during manned missions.//
  
 **4.3 Конкретная задача (задачи) в рамках проблемы, на решение которой направлен проект, ее масштаб и комплексность**\\ **4.3 Конкретная задача (задачи) в рамках проблемы, на решение которой направлен проект, ее масштаб и комплексность**\\
Строка 373: Строка 379:
 Оптический метод позволяет одновременно получить информацию о частицах, происходящих в объеме 5х5х3 см^3. Однако программное обеспечение не позволяет проводить автоматизированную регистрацию событий по взлету частиц и требует большого количества ручных операций по выбору подходящих треков. В данном проекте оптический метод будет модернизирован. В первый год проекта планируется модернизация программного обеспечения для повышения точности и степени автоматизации измерений. Также планируется закупка скоростных камер, которые позволят определять мгновенную скорость частиц и значительно улучшат временное разрешение проводимых исследований. При переходе к измерению мгновенной скорости частицы будет необходимо разработка алгоритма и программного обеспечения для определения положения отдельной частицы (а не трека частицы) в трехмерном пространстве. Разработка такого алгоритма запланирована на второй год проекта. Оптический метод позволяет одновременно получить информацию о частицах, происходящих в объеме 5х5х3 см^3. Однако программное обеспечение не позволяет проводить автоматизированную регистрацию событий по взлету частиц и требует большого количества ручных операций по выбору подходящих треков. В данном проекте оптический метод будет модернизирован. В первый год проекта планируется модернизация программного обеспечения для повышения точности и степени автоматизации измерений. Также планируется закупка скоростных камер, которые позволят определять мгновенную скорость частиц и значительно улучшат временное разрешение проводимых исследований. При переходе к измерению мгновенной скорости частицы будет необходимо разработка алгоритма и программного обеспечения для определения положения отдельной частицы (а не трека частицы) в трехмерном пространстве. Разработка такого алгоритма запланирована на второй год проекта.
  
-Несмотря на то, что оптические измерения позволяют получить большое количество информации о процессах, происходящих при физическом моделировании, для увеличения точности необходимо получать информацию о параметрах частиц от других независимых источников. Такими источниками могут служить датчики, основанные на других физических принципах. Например, ударные и индукционные датчики. +Несмотря на то, что оптические измерения позволяют получить большое количество информации о процессах, происходящих при физическом моделировании, для увеличения точности необходимо получать информацию о параметрах частиц от других независимых источников. Такими источниками могут служить датчики, основанные на других физических принципах. Например, ударные и индукционные датчики. Ударные датчики на основе пьезоэлектрического эффекта позволяют определить импульс частицы при ее столкновении с датчиком. Индукционные датчики позволяют определить заряд и скорость частицы, при ее пролете сквозь датчик. Второй отличительной особенностью предлагаемого проекта от других подобных исследований, является разработка методики измерения параметров пылевых частиц на основе комплексирования сигналов с различных датчиков. Одновременно с оптическим методом будет использована регистрация параметров частиц с помощью индукционных и ударных датчиков. Одновременное измерение параметров левитирующих частиц с помощью всех методов позволит определять траекторию движения частиц, их заряд и массу.
-Второй отличительной особенностью предлагаемого проекта от других подобных исследований, является разработка методики измерения параметров пылевых частиц на основе комплексирования сигналов с различных датчиков. Одновременно с оптическим методом будет использована регистрация параметров частиц с помощью индукционных и ударных датчиков.+
  
-В первый год проекта планируется разработка специализированного многоэлементного индукционного датчика, позволяющего измерять скорость и заряд одновременно нескольких частиц. При этом для каждой частицы будет известно примерное положение в пространстве. Во второй год проекта планируется разработка ударного многоэлементного датчика, позволяющего определить импульс частиц и их примерное положение.+В первый год проекта планируется разработка специализированного многоэлементного индукционного датчика, позволяющего измерять скорость и заряд одновременно нескольких частиц. При этом для каждой частицы будет известно примерное положение в пространстве. Датчик может быть выполнен в виде сотовой структуры, где каждый элемент представляет собой замкнутый контур, в котором будет измеряться индукционный ток от пролетающих частиц. Расположение двух таких датчиков друг на другом позволит получить информацию о скорости и заряде частицы, об ускорении частицы между этими датчиками и примерной траектории движения. Во второй год проекта планируется разработка ударного многоэлементного датчика, позволяющего определить импульс частиц и их примерное положение.
  
 Для успешного применения индукционных и ударных датчиков будут проведены экспериментальные исследования по воздействию на них монодисперсных частиц, в том числе и заряженных, на установке в НИУ «МЭИ». Такие экспериментальные исследования, запланированные на второй и третий год проекта, позволят провести кросскалибровку датчиков, увеличить точность измерений с их помощью, определить границы их применимости. Для успешного применения индукционных и ударных датчиков будут проведены экспериментальные исследования по воздействию на них монодисперсных частиц, в том числе и заряженных, на установке в НИУ «МЭИ». Такие экспериментальные исследования, запланированные на второй и третий год проекта, позволят провести кросскалибровку датчиков, увеличить точность измерений с их помощью, определить границы их применимости.
Строка 440: Строка 445:
 //The optical method allows you to simultaneously obtain information about particles occurring in a volume of 5x5x3 cm^3. However, the software does not allow automated registration of particle take-off events and requires a large number of manual operations to select suitable tracks. In this project, the optical method will be modernized. In the first year of the project, it is planned to upgrade the software to improve the accuracy and degree of automation of measurements. It is also planned to purchase high-speed cameras, which will allow determining the instantaneous velocity of particles and significantly improve the temporal resolution of the research being carried out. In the transition to measuring the instantaneous velocity of a particle, it will be necessary to develop an algorithm and software to determine the position of an individual particle (and not a particle track) in three-dimensional space. The development of such an algorithm is planned for the second year of the project.// //The optical method allows you to simultaneously obtain information about particles occurring in a volume of 5x5x3 cm^3. However, the software does not allow automated registration of particle take-off events and requires a large number of manual operations to select suitable tracks. In this project, the optical method will be modernized. In the first year of the project, it is planned to upgrade the software to improve the accuracy and degree of automation of measurements. It is also planned to purchase high-speed cameras, which will allow determining the instantaneous velocity of particles and significantly improve the temporal resolution of the research being carried out. In the transition to measuring the instantaneous velocity of a particle, it will be necessary to develop an algorithm and software to determine the position of an individual particle (and not a particle track) in three-dimensional space. The development of such an algorithm is planned for the second year of the project.//
  
-//Despite the fact that optical measurements make it possible to obtain a large amount of information about the processes occurring in physical modeling, in order to increase the accuracy, it is necessary to obtain information on the parameters of particles from other independent sources. Sensors based on other physical principles can serve as such sources. For example, shock and induction sensors.//+//Despite the fact that optical measurements provide a large amount of information about the processes occurring in physical modeling, in order to increase the accuracy, it is necessary to obtain information on the parameters of particles from other independent sources. Sensors based on other physical principles can serve as such sources. For example, shock and induction sensors. Impact sensors based on the piezoelectric effect detect the momentum of a particle when it collides with the sensor. Induction sensors allow determining the charge and speed of a particle as it passes through the sensor. The second distinguishing feature of the proposed project from other similar studies is the development of a method for measuring the parameters of dust particles based on the integration of signals from various sensors. Simultaneously with the optical method, the registration of particle parameters using induction and shock sensors will be used. Simultaneous measurement of the parameters of levitating particles using all methods will make it possible to determine the trajectory of the particles, their charge and mass.//
  
-//The second distinguishing feature of the proposed project from other similar studies is the development of a method for measuring the parameters of dust particles based on the integration of signals from various sensors. Simultaneously with the optical method, the registration of particle parameters using induction and shock sensors will be used.// +//In the first year of the project, it is planned to develop a specialized multielement induction sensor that can measure the speed and charge of several particles simultaneously. In this case, an approximate position in space will be known for each particle. The sensor can be made in the form of a honeycomb structure, where each element is a closed loop, in which the induction current from passing particles will be measured. The location of two such sensors on top of each other will provide information about the speed and charge of the particle, the acceleration of the particle between these sensors and the approximate trajectory of motion. In the second year of the project, it is planned to develop a multi-element percussion sensor that allows determining the momentum of particles and their approximate position.//
- +
-//In the first year of the project, it is planned to develop a specialized multielement induction sensor that can measure the speed and charge of several particles simultaneously. In this case, for each particle, the approximate position in space will be known. In the second year of the project, it is planned to develop a multi-element percussion sensor that allows determining the momentum of particles and their approximate position.//+
  
 //For the successful use of induction and shock sensors, experimental studies will be carried out on the effect on them of monodisperse particles, including charged ones, at the facility at the National Research University "MPEI". Such experimental studies, planned for the second and third years of the project, will make it possible to cross-calibrate the sensors, increase the measurement accuracy with their help, and determine the limits of applicability.// //For the successful use of induction and shock sensors, experimental studies will be carried out on the effect on them of monodisperse particles, including charged ones, at the facility at the National Research University "MPEI". Such experimental studies, planned for the second and third years of the project, will make it possible to cross-calibrate the sensors, increase the measurement accuracy with their help, and determine the limits of applicability.//
Строка 621: Строка 624:
  
 **Расходы на приобретение оборудования и иного имущества, необходимых для проведения научного исследования:**\\ **Расходы на приобретение оборудования и иного имущества, необходимых для проведения научного исследования:**\\
-<wrap hi>Скоростные камеры машинного зрения с аксессуарами для модернизации оптического контроля параметров пылевых частиц (700 тыс. руб.).\\+Скоростные камеры машинного зрения с аксессуарами для модернизации оптического контроля параметров пылевых частиц (700 тыс. руб.).\\
 Объективы для камер машинного зрения (200 тыс. руб.).\\ Объективы для камер машинного зрения (200 тыс. руб.).\\
-Источник УФ излучения (350 тыс. руб.).</wrap>+Источник УФ излучения (350 тыс. руб.).
  
 **Расходы на приобретение материалов и комплектующих для проведения научного исследования:**\\ **Расходы на приобретение материалов и комплектующих для проведения научного исследования:**\\
-<wrap hi>Вакуумная арматура для модернизации экспериментальной установки (1000 тыс. руб.).\\ +Вакуумная арматура для модернизации экспериментальной установки (1000 тыс. руб.).\\ 
-Симулянты лунного и марсианского грунта для проведения физического моделирования пылевой плазмы (120 тыс. руб.).</wrap>+Симулянты лунного и марсианского грунта для проведения физического моделирования пылевой плазмы (120 тыс. руб.).
  
 **Иные расходы для целей выполнения проекта:**\\ **Иные расходы для целей выполнения проекта:**\\
-<wrap hi>Оплата командировок для представления результатов проекта на международных конференциях и оплата публикаций - 400 тыс. руб.</wrap> +Оплата командировок для представления результатов проекта на международных конференциях и оплата публикаций - 400 тыс. руб.
- +
-~~DISCUSSION~~+
  • Последнее изменение: 2021/11/09 14:17
  • — poroykovay