Plazmový motor vyvinutý ruskými vedcami pre CubeSat prechádza poslednými testami
Spoločná skupina vedcov z MEPhI a zástupcov Sputnikov oznámila, že začala aktívnu fázu testovania plazmového motora určeného pre malé kozmické lode.
Takže podľa odborníkov takéto pohonné zariadenie umožní nanosatelitom na konci ich „života“. cyklus „nezávisle zníži svoju obežnú dráhu a rýchlo ich nasmeruje do hustých vrstiev atmosféry a zhorí ich.
Prečo nanosatelity vôbec potrebujú motory?
V súčasnosti sa nanosatelity vyrábajú podľa formátu CubeSat, pohonné systémy jednoducho nie sú k dispozícii. Z tohto dôvodu nie sú schopné samostatne meniť obežnú dráhu. Ukazuje sa, že nefunkčné a opotrebované nanosatelity budú visieť na obežnej dráhe až desať rokov, čím sa zvýši riziko kolízií s inými objektmi.
Je dosť ťažké vybrať elektráreň, ktorá umožňuje nanosatelity, pretože pre takéto inštalácie existujú vážne obmedzenia hmotnosti a rozmerov. Bezpečnostné požiadavky tiež neumožňujú použitie výbušných prostriedkov, ako aj tlakových fliaš a ukazuje sa, že najvhodnejšou možnosťou je plazmový motor.
Pre referenciu. Plazmový motor je špeciálnym podtypom elektrického raketového motora. V takejto inštalácii je plyn smerovaný do pracovnej prstencovej oblasti, zatiaľ čo vonkajšia časť nie je nič viac ako anóda a vnútorná časť, umiestnená bližšie k výstupu, je katóda.
V tomto prípade, keď sa na elektródy privedie prevádzkové napätie, vytvorí sa ionizujúci výboj a vytvorí sa plazma. A už takto získaná plazma sa pôsobením Lorentzovej sily začne pohybovať smerom k výstupu z pracovnej zóny, čím vytvorí potrebný ťah.
Za normálnych podmienok je na udržanie prevádzky plazmového tryskáča potrebné obrovské množstvo energie. Ale ruským inžinierom z MEPhI sa podarilo naštartovať takýto motor z malej kondenzátorovej banky.
Inžinieri vytvorená inštalácia dostala názov VERA (Volume-Effective Rocket-propulsion Assembly) a váži iba 400 gramov a jej rozmery sú 89 x 95 x 60 mm.
V tomto prípade sa ako pracovná kvapalina v inštalácii používa polyacetálový plast. Vyhorený plast sa premení na plazmu a vymrští z trysky motora, čím sa vytvorí potrebný ťah.
Takže podľa predbežných výpočtov je menovitý ťah VERA 20 mikronewtonov. A v režime dodatočného spaľovania je teoreticky motor schopný dodať až 50 mikronewtonov.
Inžinieri už začali robiť takzvané palebné skúšky pohonného systému VERA a ak všetko pôjde podľa potom v roku 2022 budú motory testované priamo na obežnej dráhe ako súčasť nanosatelitov CubeSat 3U.
Podľa vývojárov im použitie plazmových motorov na nanosatelitoch umožní nezávisle nastaviť výšku obežnej dráhy, a po dokončení ich prevádzky ich deorbitovať a tým skrátiť trojnásobok času pred ich spálením v horných vrstvách atmosféru.
Nuž, uvidíme, ako sa ruské plazmové motory „ukorenia“ na nanosatelitoch.
Ak sa vám materiál páčil, nezabudnite ho ohodnotiť a prihlásiť sa na odber kanála. Ďakujem za tvoju pozornosť!