Давнишняя аэрокосмическая технология вновь становится актуальной — с её помощью планируется сделать горнодобывающие шахты во всё мире более безопасными за счёт минимизации риска взрывов.
Глубоко под поверхностью Земли установлено огромное количество мониторов, посредством которых операторы следят за состояние и исправностью горно-шахтного оборудования. При обычных условиях стеклянные экраны были бы идеальным вариантом. Однако в шахтах дело обстоит несколько иначе…
По словам Johannes Koenig, инженера горнодобывающего оборудования немецкой компании Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH, использование стеклянных поверхностей в шахтах весьма нецелесообразно ввиду их хрупкости.
У пластмассовых экранов, которые в современном мире стали прекрасной альтернативой стеклу, тем не менее, есть один существенный недостаток: они создают статический разряд при прикосновении, потенциально создавая искру, как ту которая образуется при электризации шерстяных поверхностей. Однако в шахтах даже малейшие искры могут быть смертельными и иметь катастрофические последствия. Причина в том, что туннели шахт, как правило, заполнены облаками угольной пыли и метана, которые являются бомбами замедленного действия. Таким образом экраны, сделанные из устойчивого к царапинам пластика должны быть в некотором роде защищены.
Инженеры Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH в сотрудничестве с ESA Technology Transfer Network’s MST Aerospace длительное время искали решение этой проблемы. Они обратились за помощью к компании MAT PlasMATec GmbH (Германия), которая несколько лет назад работала над покрытием для линз и иллюминаторов космических аппаратов.
По словам Werner Dupont из MST Aerospace, именно в технологии, разрабатываемой PlasMATec для космического корабля, инженеры увидели интеллектуальное решение проблемы оборудования для шахт.
Космическая техника получает новую жизнь
Опыт PlasMATec с прозрачными покрытиями уходит корнями в 1989 год, ещё до падения Берлинской стены. Andreas Mucha, входивший с состав советской команды инженеров, первым предложил использовать окись олова или индия для покрытия линз и иллюминаторов космических кораблей. Подобного рода покрытия использовались позже на космическом аппарате SOHO, запущенным Европейским космическим агентством в 1995 году для исследования Солнца, и на лазере одного из приборов спутника Galileo.
В настоящее время практически во всех космических аппаратах используются жидкокристаллические дисплеи и сенсорные панели солнечных батарей, покрытие прозрачным тонким слоем просветляющегося покрытия, которое наносится методом реактивного катодного распыления.
Впервые аэрокосмическая технология была разработана для камеры MKF-6 пилотируемого космического корабля «Союз 22», который за восемь дней своего пребывания на орбите сделал порядка 2500 снимков. Позже вторая камера с аналогичным напылением была установлена на космической станции «Мир».
Mucha и его коллеги покрыли линзу камеры MKF-6 тонким – всего несколько сотен нанометров — слоем окиси олова-индия, что позволило придать ему незначительное электромагнитное сопротивление. В космическом пространстве покрытие позволяет линзе сохранять нормальную температуру, что препятствует образованию конденсата.
Космический опыт был правильным решением
Разработка PlasMATec была переняла Marco Systemanalyse und Entwicklung. Как объясняет Mucha, мониторы и панели горнодобывающего оборудования покрываются точно таким же слоем окиси индия-олова, что и в своё время линзы космической камеры MKF-6. Специализированное покрытие препятствует образованию электрических зарядов, что в свою очередь снижает риск возникновения подземных взрывов.
Как подытожил доктор Mucha, невзирая на то, что использование покрытия в горнодобывающей и аэрокосмической промышленности преследует различные цели, и состав и технология нанесения остаются прежними.
