Поделиться
В России создан плазменный двигатель для наноспутников. Он поможет создавать орбитальные группировки
Объединенные в сеть простые устройства дают больший результат, чем одно, даже самое высокотехнологичное. В МАИ создали двигатель для наноспутников, благодаря которому можно повысить их маневренность и объединять в группировки.
Плазменный двигатель для большей маневренности
Ученые Московского авиационного института (МАИ) и Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева создали импульсный плазменный двигатель для наноспутников массой до 10 кг, пишут «Известия».
Для работы двигателя нужен газ, бак с которым можно разместить в любой свободной полости космического аппарата и соединить трубками с силовой установкой. Гибкая компоновка является важным преимуществом разработки. Она позволит увеличить запас рабочего тела на борту и продолжительность маневров.
Современные наноспутники обладают ограниченными функциональными возможностями, пояснили специалисты, а характеристики нового устройства расширят их возможности. Аппараты смогут объединяться в сложные распределенные системы.
Высокое быстродействие при низком энергопотреблении
Импульсный плазменный двигатель использует электрическую энергию для создания тяги за счет разгона плазмы (ионизированного газа) в сильном магнитном поле.
«Реактивные двигатели дают возможность увеличить функционал малых спутников за счет повышения их маневренности, а также продлить срок их жизни на орбите, компенсируя торможение в верхних слоях атмосферы. Однако жесткие ограничения по массе, объему и бортовой мощности усложняют размещение таких силовых установок на малых спутниках», — рассказал ведущий инженер МАИ Святослав Гордеев.
Российским разработчикам удалось обеспечить высокое быстродействие при низком энергопотреблении, а также повысить надежность и долговечность за счет отсутствия трущихся элементов. В основе конструкции лежит высокоскоростной электромагнитный клапан с тонкой подвижной мембраной из магнитного материала. При подаче короткого импульса тока электромагнит создает поле, которое отжимает мембрану и впускает порцию газа в канал двигателя. Затем давление среды возвращает ее в исходное положение, пояснили исследователи.
По словам Гордеева, двигатель будет способен выдержать более миллиона циклов открывания и закрывания клапана без деградации основных механизмов, что дает возможность орбитальным аппаратам совершить до 300 часов активных маневров.
Возможная область применения — отслеживание перемещения транспортных средств и грузов или исследования в научных целях, в том числе для наблюдения за погодными явлениями на Земле или за солнечными вспышками и черными дырами в космосе.
Тренд на сетевые структуры
Современные космические технологии активно развиваются в сторону небольших технических устройств. Еще один тренд — переход от одиночных объектов к сетевым структурам.
«Большое количество простых устройств, объединенных в сеть, способно гибче и дешевле решать задачи, которые раньше выполняли крупные исследовательские комплексы. При нынешнем уровне технологий серийное производство множества простых аппаратов эффективнее, чем создание одного сложного и высокотехнологичного изделия», — объяснил директор Академического исследовательского центра информационной безопасности систем и сетей НИЯУ МИФИ Леонид Кессаринский.
Одно из преимуществом группировки, например, защищенность от вывода системы из строя. Задачу можно дублировать между несколькими аппаратами, если один из них выйдет из строя, это не нарушит работу системы.
В МАИ работы по созданию малых космических аппаратов начались еще в 1967 г., как указано на сайте вуза. Малые спутники МАИ «Искра-2» и «Искра-3» стали в 1982 г. участниками первого в истории запуска спутников с борта орбитальной станции.
Короткая ссылка
