Silnik plazmowy opracowany przez rosyjskich naukowców dla CubeSat przechodzi ostateczne testy

Wspólna grupa naukowców MEPhI i przedstawicieli Sputników ogłosiła, że ​​rozpoczęła aktywną fazę testowania silnika plazmowego przeznaczonego dla małych statków kosmicznych.

Tak więc, zdaniem ekspertów, takie urządzenie napędowe umożliwi nanosatelitom pod koniec ich „życia” cykl "samodzielnie obniżaj swoją orbitę i szybko kieruj je w gęste warstwy atmosfery i spalaj ich.

Grupa Sitronics

Dlaczego nanosatelity w ogóle potrzebują silników?

W tej chwili nanosatelity produkowane zgodnie z formatem CubeSat, systemy napędowe po prostu nie są dostarczane. Z tego powodu nie są w stanie samodzielnie zmieniać orbity. Okazuje się, że niesprawne i zużyte nanosatelity będą przebywać na orbicie nawet dziesięć lat, zwiększając tym samym ryzyko kolizji z innymi obiektami.

Dosyć trudno jest wybrać elektrownię, która pozwoli na nanosatelity, ponieważ istnieją poważne ograniczenia wagowe i gabarytów takich instalacji. Wymagania bezpieczeństwa nie pozwalają również na użycie środków wybuchowych, a także butli ze sprężonym gazem, a okazuje się, że najodpowiedniejszą opcją jest silnik plazmowy.

Na przykład. Silnik plazmowy to specjalny podtyp elektrycznego silnika rakietowego. W takiej instalacji gaz kierowany jest do roboczego obszaru pierścieniowego, podczas gdy część zewnętrzna to nic innego jak anoda, a wewnętrzna, położona bliżej wylotu, to katoda.

W tym przypadku, gdy napięcie robocze zostanie przyłożone do elektrod, powstaje wyładowanie jonizujące i powstaje plazma. A już uzyskana w ten sposób plazma, pod wpływem działania siły Lorentza, zaczyna poruszać się w kierunku wyjścia ze strefy roboczej, tworząc w ten sposób niezbędny ciąg.

W normalnych warunkach do utrzymania działania silnika plazmowego potrzebna jest ogromna ilość energii. Ale rosyjskim inżynierom z MEPhI udało się uruchomić taki silnik z małej baterii kondensatorów.

Stworzona przez inżynierów instalacja została nazwana VERA (Volume-Effective Rocket-propulsion Assembly) i waży zaledwie 400 gramów, a jej wymiary to 89 x 95 x 60 mm.

W takim przypadku jako płyn roboczy w instalacji stosuje się tworzywo poliacetalowe. Wypalony plastik jest przekształcany w plazmę i wyrzucany z dyszy silnika, tworząc w ten sposób niezbędny ciąg.

Tak więc, według wstępnych obliczeń, znamionowy ciąg VERA wynosi 20 mikroniutonów. A w trybie dopalacza teoretycznie silnik jest w stanie dostarczyć do 50 mikroniutonów.

Inżynierowie rozpoczęli już przeprowadzanie tzw. prób wypalania układu napędowego VERA, a jeśli wszystko pójdzie zgodnie z plan, to w 2022 roku silniki będą testowane bezpośrednio na orbicie w ramach nanosatelitów CubeSat 3U.

Zdaniem twórców zastosowanie silników plazmowych na nanosatelitach pozwoli im na samodzielną regulację wysokości orbity, a po zakończeniu ich pracy zejść z orbity, a tym samym skrócić trzykrotnie czas przed ich spaleniem w górnych warstwach atmosfera.

Zobaczmy, jak rosyjskie silniki plazmowe „zakorzenią się” na nanosatelitach.

Cóż, jeśli podobał Ci się materiał, nie zapomnij go ocenić, a także zasubskrybuj kanał. Dziękuję za uwagę!