Российский плазменный двигатель для спутников испытают в 2021 году
В МИФИ разрабатывают сверхмалый плазменный двигатель для наноспутников. Он создает тягу, сжигая пластик. Первые испытания в космосе пройдут до конца 2021 года, сообщает сайт института.
Наноспутники — космические аппараты, масса которых не превышает 10 кг. В последнее время они все чаще оказываются в космосе. Их используют, например, для дистанционного зондирования Земли. Но у наноспутников есть одна большая проблема. На орбиту их запускают, просто выбрасывая десятками из ракеты в одном месте. Однако для качественной съемки поверхности планеты наноспутники должны быть упорядоченно распределены на орбите.
Решение проблемы предложили российские ученые из МИФИ. Они разрабатывают маленький двигатель, который можно будет поставить на наноспутники. Двигатель работает на пластике полиацетале. Он выгорает и превращается в плазму, которая выбрасывается из двигателя и создает тягу. Полиацеталь обладает высокой плотностью, благодаря чему в небольшом объеме можно заключить большое количество материала. Но при его использовании нужен большой разрядный ток. Если его не хватит, то образующийся при сгорании пластика углерод образует пленку и приведет к короткому замыканию, двигатель сломается. Это серьезная проблема при разработке компактных двигателей.
«Я стал изучать химические формулы пластиков и обратил внимание на полиацеталь, углеродный скелет которого состоял не из сплошной углеродной цепочки (-С-С-С-), как у фторопласта, а из перемежающихся атомов углерода и кислорода (-С-О-С-). Использование такого материала решило проблему углеродной пленки. На поверхности рабочего тела нашего двигателя все равно образуется слой некоего вещества вроде нефти или масла, но оно не проводит электричество и никак не влияет на работу аппарата. Другая особенность нашего двигателя — внешняя магнитная система из медной катушки. С ее помощью удалось ограничить разрядный ток и при этом сохранить эффективность двигателя», — рассказал один из создателей устройства, руководитель лаборатории плазменных ракетных двигателей Института лазерных и плазменных технологий МИФИ Игорь Егоров.
По словам разработчиков, ближайшие несколько месяцев они будут дорабатывать двигатель. А в конце 2021 года в космос отправятся первые оснащенные подобными двигателями спутники, принадлежащие частной компании «Спутникс». Испытания пройдут и на Земле. По словам ученых, ресурс работы устройства будет около тысячи часов.
«По всей видимости, к лету 2022 года завершатся все испытания, и мы сможем уверенно говорить про ресурс работы, силу тяги двигателя, совместимость с оборудованием спутника и т. д. Если все пройдет гладко, то наладим серийный выпуск двигателей. К нам уже обратились представители образовательного проекта по разработке и производству космических аппаратов. Они планируют покупать 10–15 двигателей в год. Проявила интерес и компания Orbital Express, которая в следующем году запускает на орбиту собственный спутник и хочет видеть на нем наш двигатель, а также другие, помимо “Спутникса”, разработчики наноспутниковых платформ. Интерес к нашей разработке довольно большой, это приятно», — рассказал Игорь Егоров.