Venäläinen erittäin pieni plasmamoottori MEPhI: ltä testataan avaruudessa vuoden loppuun mennessä
MEPhI: n (Moskovan teknisen fysiikan instituutti) insinöörit kehittävät aktiivisesti erittäin pientä plasmoottoria, joka on erityisesti suunniteltu nanosatelliitteille. Suurin ongelma ei ollut moottorin luominen, vaan sen täysi toiminta pienestä kondensaattoriparistosta.
Ja se oli venäläinen asiantuntijoita, ja he ovat onnistuneesti luoneet erittäin pienen plasmoottorin, jonka he haluavat testata avaruudessa ennen virran loppumista vuoden.
Nanosatelliittien ongelma ja niiden ratkaisu
Tällä hetkellä voimme havaita todellisen nousun niin sanotuissa nanosatelliiteissa - avaruusaluksissa, joiden paino on enintään 10 kg. Joten vasta vuoden 2021 alusta lähtien noin 150 CubeSat -muotoista satelliittia on laskettu kiertoradalle - suosituimpaan ultrapienen satelliitin tyyppiin.
Joten suurinta osaa näistä nanolaitteista käytetään maapallon koettamiseen, ja suurin ongelma on laitteissa on se, että ne laukaistaan kiertoradalle korneella heittämällä kymmeniä niitä ulos raketista yhdessä sijainti.
Laadukasta työtä varten ne on jaettava tasaisesti kiertoradalle, mikä tarkoittaa, että sinun on muutettava niiden nopeutta kiertoradalla. Tällä hetkellä pudotusvalikoita käytetään nopeuden muuttamiseen ja niiden kiertämiseen kohtisuorassa satelliitin liikkeeseen nähden maksimaalisen hidastuksen saavuttamiseksi tai rinnakkain pienen hidastumisen vuoksi.
Menetelmällä on yksi, mutta erittäin merkittävä haitta. Hidastumisen vuoksi satelliitit menettävät usein korkeutensa ja väistämättä poistuvat kiertoradalta ja palavat ilmakehän tiheissä kerroksissa.
Siksi kaikkien uusien satelliittien palauttaminen on tarpeen jatkuvasti palaneiden satelliittien korvaamiseksi.
Ainoa tie ulos tästä tilanteesta on asentaa pienoismoottori satelliittiin. Mutta kaikki olemassa olevat moottorit on suunniteltu toimimaan suurilla avaruusaluksilla ja ne kuluttavat liikaa energiaa ja mikrosatelliittien paneelit eivät pysty toimittamaan niille sähköä periaate. Ja nestemäiset moottorit ovat turvallisuussyistä kiellettyjä.
Siksi tutkijat ovat kamppailleet pienoismoottoreiden luomisen kanssa niin kauan ja joskus tuloksetta.
Venäläiset insinöörit ovat löytäneet ratkaisun
Venäläiset asiantuntijat ehdottivat, että plasmoottorin polttoaineena käytetään polyasetaalimuovia, ei räjähtäviä yhdisteitä. palaessaan vähitellen se muuttuu plasmaksi ja poistuu sitten moottorista, jolloin syntyy tarvittava työntövoima, joka liikuttaa minisatelliittia.
Rehellisyyden nimissä on sanottava, että ajatus muovin käytöstä ei ole uusi ja neuvostoliitto ehdotti sitä asiantuntijoita ja testattiin vuonna 1964 Zond-2-planeettojen välisellä asemalla, jonka Neuvostoliitto lähetti Marsiin Liitto.
Neuvostoliiton versiossa moottoreissa ei käytetty polyasetaalia, vaan tavallista fluoromuovia. Tämän materiaalin tärkein piirre oli sen korkea tiheys, mutta siinä oli myös vakava haitta.
Joten fluoroplastisen aineen käyttöön polttoaineena tarvitaan suuri purkausvirta. Jos virta ei riitä, muovipinnalle muodostuu hiilikalvo, jossa on erinomainen virranjohtavuus, mikä tarkoittaa, että se voi aiheuttaa oikosulun ja moottori yksinkertaisesti tulee ulos rakennus.
Neuvostoliiton insinöörit ratkaisivat ongelman asentamalla suuria ja tehokkaita pulssikondensaattoreita, mutta niitä ei voida koskaan käyttää mikrosatelliiteissa.
MEPhI -insinöörien ajatuksena oli luoda moottori, jonka mitat olivat 83x83x50 mm, ja ratkaistakseen kalvonmuodostusongelman he alkoivat etsiä toisen tyyppistä muovia. Etsinnän aikana löydettiin polyasetaali, jossa on ketju (-C-O-C-O-C-), joka ei salli hiilikalvo (muodostuu jonkin verran öljyä tai öljyä, joka ei johda sähkövirtaa eikä siksi ole vaarallinen moottori).
Lisäksi moottoriin asennettiin kuparikäämistä valmistettu ulkoinen magneettijärjestelmä, joka mahdollisti purkausvirran rajoittamisen ja moottorin hyväksyttävän tehokkuuden ylläpitämisen. Joten alustavien laskelmien mukaan moottorin resurssi voi olla noin 1000 käyttötuntia.
Ja lopuksi pienet ja kevyet kondensaattorit asennettiin.
Venäläisen moottorin näkymät
Tulevien kuukausien aikana insinöörit jatkavat moottorin säätämistä parantaakseen tehokkuutta ja lisää muovivarastoa, ja vuoden lopussa moottori on testattava kahdella alustalla olevalla satelliitilla OrbitKraft-Pro. Lisäksi kehittäjillä on jo alustavat sopimukset yksityisen avaruusyhtiö Sputniksin kanssa.
Kaikki testit pitäisi saada päätökseen kesään 2022 mennessä, ja sen jälkeen voidaan puhua moottoreiden sarjatuotannosta.
Toivotamme onnea asiantuntijoillemme ja toivomme heidän onnistuvan, ja suurin osa nanosatelliiteista toimii moottoreissamme.
No, jos pidit materiaalista, arvioi se ja älä unohda tilata kanavaa. Kiitos huomiostasi!