Впервые в мировой практике космонавты Сергей Рыжиков и Алексей Зубрицкий разместили на внешней поверхности МКС уникальную аппаратуру для формирования полупроводниковых элементов и успешно извлекли первую партию выращенных кристаллов. На сегодняшний день российская научная инициатива по синтезу полупроводниковых материалов в условиях космического пространства не имеет мировых аналогов.
Как передает информагентство ТАСС, участники российской экспедиции на Международной космической станции — Сергей Рыжиков и Алексей Зубрицкий — осуществили прорывной эксперимент по выращиванию сверхчистых полупроводников в открытом космосе.
В ходе второго выхода в безвоздушное пространство в 2025 году космонавты извлекли контейнер с выращенными кристаллическими структурами, который был размещен 16 октября во время предыдущей внекорабельной деятельности.
Эксперимент в рамках проекта «Экран-М» нацелен на изучение особых преимуществ космической среды для формирования кристаллических пленок.
Специализированная установка для космического синтеза полупроводников методом молекулярно-лучевой эпитаксии была доставлена на орбиту грузовым кораблем «Прогресс МС-32» в сентябре 2025 года, как ранее информировал CNews.
Оборудование создано специалистами ИФП СО РАН по заказу РКК «Энергия». Электронная система управления разработана и произведена красноярским предприятием ООО НПФ «Электрон» согласно техническим требованиям института. Конструкция включала полностью оригинальные компоненты: нагревательный элемент подложки, молекулярные испарители и механизм транспортировки подложек, которые принципиально отличаются от земных аналогов.
15 октября 2025 года ТАСС сообщил о завершении сборки научного комплекса для МЛЭ российскими участниками миссии. Зубрицкий отметил, что масса аппаратуры превышает 100 кг. Для её монтажа на внешней поверхности станции предполагалось использование роботизированного манипулятора ERA, который должен был обеспечить доставку космонавта с оборудованием в рабочую зону.
Программа «Экран-М» является частью перспективного плана целевых исследований на МКС. В рамках эксперимента запланированы две технологические серии для отладки оборудования и изучения характеристик полученных материалов.
Для начального этапа выбран базовый и хорошо исследованный процесс — гомоэпитаксия, предполагающая рост кристаллического слоя на подложке идентичного состава. Объектом синтеза стал арсенид галлия — широко распространенный полупроводниковый материал, используемый в силовой электронике, производстве лазерных устройств, фотоприемников и фотоэлектрических преобразователей.
В настоящее время «Экран-М» остается единственной в мире действующей программой подобного масштаба. Аналогичные изыскания велись в Соединенных Штатах, но были прекращены после трагической гибели шаттла «Колумбия» в 2003 году.
Метод МЛЭ требует создания условий сверхвысокого вакуума. Наземные установки для молекулярно-лучевой эпитаксии отличаются значительными габаритами, высокой стоимостью и технологической сложностью. Для осаждения каждого химического элемента необходима индивидуальная вакуумная камера во избежание взаимного загрязнения компонентов.
В космическом пространстве значительно проще получить необходимые показатели разреженной среды, а также возможно применять единую установку для напыления различных материалов. Однако и в этом случае существуют определённые сложности. Формирование тонких кристаллических решёток в условиях невесомости требует идеально стабильной обстановки, тогда как орбитальные комплексы постоянно испытывают внутренние колебания и микроскопические гравитационные помехи.
