Ruský ultra malý plazmový motor od MEPhI bude testovaný vo vesmíre do konca roka
Inžinieri MEPhI (Moskovský inžiniersky fyzikálny inštitút) aktívne vyvíjajú ultra malý plazmový motor špeciálne navrhnutý pre nanosatelity. Hlavným problémom nebolo vytvorenie motora, ale jeho úplné fungovanie z batérie s malým kondenzátorom.
A bol to Rus špecialisti, a úspešne vytvorili ultra malý plazmový motor, ktorý chcú vyskúšať vo vesmíre pred koncom prúdu roku.
Problém nanosatelitov a ich riešenie
V tejto chvíli môžeme pozorovať skutočný rozmach takzvaných nanosatelitov - vesmírnych lodí, ktorých hmotnosť nepresahuje 10 kg. Takže len od začiatku roku 2021 bolo na obežnú dráhu vypustených asi 150 satelitov formátu CubeSat - najobľúbenejší typ ultra malých satelitov.
Väčšina týchto nano zariadení sa teda používa na sondu Zeme a hlavným problémom je zariadenia spočívajú v tom, že sú vypustené na obežnú dráhu tak, že ich desiatky vyhodia z rakety do jednej umiestnenie.
Aby bola práca kvalitná, musia byť rovnomerne rozložené po obežnej dráhe, čo znamená, že musíte zmeniť ich rýchlosť na obežnej dráhe. V súčasnosti slúžia výklopné panely na zmenu rýchlosti a ich otáčanie kolmo na pohyb satelitu na maximálne spomalenie, alebo súbežne na mierne spomalenie.
Metóda má jednu, ale veľmi významnú nevýhodu. V dôsledku spomalenia satelity často strácajú nadmorskú výšku a nevyhnutne vychádzajú z obežnej dráhy a horia v hustých vrstvách atmosféry.
Preto je potrebné neustále vypúšťať všetky nové satelity, aby nahradili vyhorené.
Jediným východiskom z tejto situácie je inštalácia miniatúrneho motora na satelit. Všetky existujúce motory sú však navrhnuté tak, aby pracovali na veľkých vesmírnych lodiach a spotrebúvajú príliš veľa energie a panely na mikrosatelitoch im nedokážu poskytnúť elektrickú energiu princíp. A kvapalné motory sú z bezpečnostných dôvodov zakázané.
Preto sa vedci tak dlho pokúšajú vytvoriť miniatúrne motory a niekedy bezvýsledne.
Ruskí inžinieri našli riešenie
Ruskí experti navrhli použiť ako palivo v plazmovom motore polyacetalový plast, nie výbušné zmesi. postupne vyhorí, premení sa na plazmu a potom sa vysunie z motora, čím sa vytvorí potrebný ťah, ktorý posunie mini-satelit.
Spravodlivo by sa malo povedať, že myšlienka použitia plastu nie je nová a bola navrhnutá sovietskym zväzom špecialistov a testované v roku 1964 na medziplanetárnej stanici Zond-2, ktorú sovietsky vyslal na Mars Únie.
V sovietskej verzii nebol pre motory použitý polyacetál, ale obyčajný fluórplast. Hlavnou črtou tohto materiálu bola jeho vysoká hustota, ale mala aj vážnu nevýhodu.
Na použitie fluoroplastu vo forme paliva je teda potrebný veľký vybíjací prúd. Ak prúd nestačí, potom sa na plastovom povrchu vytvorí uhlíkový film, ktorý má vynikajúca vodivosť prúdu, čo znamená, že môže vyvolať skrat a motor sa z neho jednoducho vyberie budova.
Sovietski inžinieri problém vyriešili inštaláciou veľkých a výkonných impulzných kondenzátorov, ktoré však nikdy nemožno použiť na mikrosatelity.
Myšlienkou inžinierov MEPhI bolo vytvoriť motor s rozmermi 83 x 83 x 50 mm a aby sa vyriešil problém tvorby filmu, začali hľadať iný druh plastu. A počas hľadania bol nájdený polyacetal, ktorý má reťazec (-C-O-C-O-C-), ktorý neumožňuje tvorbu uhlíkový film (vytvára sa určité množstvo oleja alebo oleja, ktoré nevedie elektrický prúd, a preto nie je nebezpečné pre motor).
Okrem toho bol na motor nainštalovaný systém vonkajších magnetov z medenej cievky, ktorý umožňoval obmedziť vybíjací prúd a udržiavať prijateľnú účinnosť motora. Podľa predbežných výpočtov teda môže byť zdroj motora asi 1 000 hodín prevádzky.
A nakoniec boli nainštalované kompaktné a ľahké kondenzátory.
Perspektívy ruského motora
V nasledujúcich mesiacoch budú inžinieri pokračovať v vyladení motora, aby sa zlepšila účinnosť a zvýšiť zásoby plastov a na konci roka by mal byť motor testovaný na dvoch satelitoch na platforme naraz OrbitKraft-Pro. Navyše, vývojári už majú predbežné dohody so súkromnou vesmírnou spoločnosťou Sputniks.
Všetky testy by mali byť dokončené do leta 2022 a potom už bude možné hovoriť o sériovej výrobe motorov.
Prajeme veľa šťastia našim špecialistom a dúfame, že sa im to podarí a väčšina nano satelitov bude fungovať na našich motoroch.
Ak sa vám materiál páčil, ohodnoťte ho a nezabudnite sa prihlásiť na odber kanála. Ďakujem za tvoju pozornosť!