Ruský ultra malý plazmový motor od MEPhI bude testován ve vesmíru do konce roku
Inženýři Moskevského inženýrského fyzikálního institutu (MEPhI) aktivně vyvíjejí ultra malý plazmový motor speciálně navržený pro nanosatelity. Hlavním problémem nebylo vytvořit motor, ale zajistit jeho plné fungování z malé kondenzátorové baterie.
A byl to Rus specialisté, a úspěšně vytvořili ultra malý plazmový motor, který chtějí vyzkoušet ve vesmíru před koncem proudu roku.
Problém nanosatelitů a jejich řešení
V tuto chvíli můžeme pozorovat skutečný boom takzvaných nanosatelitů - kosmických lodí, jejichž hmotnost nepřesahuje 10 kg. Takže jen od začátku roku 2021 bylo na oběžnou dráhu vypuštěno asi 150 satelitů formátu CubeSat - nejpopulárnější typ ultra malých satelitů.
Většina těchto nano zařízení se tedy používá k průzkumu Země a hlavní problém je zařízení spočívá v tom, že jsou vypuštěny na oběžnou dráhu tím, že je banální vyhodí desítky z rakety v jednom umístění.
Pro vysoce kvalitní práci musí být rovnoměrně rozloženy po oběžné dráze, což znamená, že musíte změnit jejich rychlost na oběžné dráze. V současné době slouží rozbalovací panely ke změně rychlosti a jejich otáčení kolmo na pohyb satelitu pro maximální zpomalení, nebo souběžně pro mírné zpomalení.
Metoda má jednu, ale velmi významnou nevýhodu. Díky zpomalení satelity často ztrácejí nadmořskou výšku a nevyhnutelně vyjdou z oběžné dráhy a shoří v hustých vrstvách atmosféry.
A proto je nutné neustále vypouštět všechny nové satelity, které nahradí vyhořelé.
Jediným východiskem z této situace je instalace miniaturního motoru na satelit. Ale všechny stávající motory jsou navrženy tak, aby fungovaly na velkých kosmických lodích, a spotřebovávají příliš mnoho energie a panely na mikrosatelitech jim nejsou schopny poskytnout elektrickou energii zásada. A kapalinové motory jsou z bezpečnostních důvodů zakázány.
Proto se vědci snaží vytvořit miniaturní motory tak dlouho a někdy bezvýsledně.
Ruští inženýři našli řešení
Ruští experti navrhli použít jako palivo v plazmovém motoru polyacetalový plast, nikoli výbušné směsi. postupně hoří, je přeměněn na plazmu, a poté vymrštěn z motoru, čímž vzniká potřebný tah, který pohybuje minisatelitem.
Pro spravedlnost je třeba říci, že myšlenka použití plastu není nová a byla navržena Sovětem specialisty a testováno v roce 1964 na meziplanetární stanici Zond-2, kterou sovět poslal na Mars Unie.
V sovětské verzi nebyl pro motory použit polyacetal, ale obyčejný fluoroplast. Hlavním rysem tohoto materiálu byla jeho vysoká hustota, ale měla také vážnou nevýhodu.
Pro použití fluoroplastu ve formě paliva je tedy zapotřebí velký vybíjecí proud. Pokud proud nestačí, pak se na povrchu plastu vytvoří uhlíkový film, který má vynikající proudová vodivost, což znamená, že může vyvolat zkrat a motor se jednoduše vysune budova.
Sovětští inženýři problém vyřešili instalací velkých a výkonných pulzních kondenzátorů, ale ty nelze na mikrosatelity žádným způsobem použít.
Myšlenka inženýrů MEPhI byla vytvořit motor o rozměrech 83x83x50 mm a vyřešit problém tvorby filmu, začali hledat jiný druh plastu. A během hledání byl nalezen polyacetal, který má řetěz (-C-O-C-O-C-), který neumožňuje tvorbu uhlíkový film (vytvoří se určité množství oleje nebo oleje, které nevede elektrický proud, a proto není pro motor).
Kromě toho byl na motor instalován externí magnetický systém z měděné cívky, který umožňoval omezit vybíjecí proud a udržovat přijatelnou účinnost motoru. Podle předběžných výpočtů tedy může být zdroj motoru asi 1000 hodin provozu.
A v konečné fázi byly nainstalovány kompaktní a lehké kondenzátory.
Vyhlídky na ruský motor
V nadcházejících měsících budou inženýři nadále vylepšovat motor, aby zlepšili účinnost a zvýšení zásoby plastů a na konci roku by měl být motor testován na dvou satelitech na platformě najednou OrbitKraft-Pro. Vývojáři už navíc mají předběžné dohody se soukromou vesmírnou společností Sputniks.
Všechny testy by měly být dokončeny do léta 2022 a poté už bude možné hovořit o sériové výrobě motorů.
Přejeme hodně štěstí našim specialistům a doufáme, že uspějí, a většina nano satelitů bude fungovat na našich motorech.
Pokud se vám materiál líbil, ohodnoťte jej a nezapomeňte se přihlásit k odběru kanálu. Děkuji za pozornost!