Ионный двигатель, работающий на воздухе

Іонний двигун, що працює на повітрі

ESA создало ионный двигатель, пропеллентом в котором служит воздух. В верхних слоях атмосферы спутник с этим двигателем сможет летать годами без заправки.

Европейское космическое агентство разработало новый ионный двигатель, где в качестве рабочего тела используются молекулы газов, в большом количестве содержащиеся в земной атмосфере.

Электродвигатели такого типа уже создавали, в том числе и ESA, но впервые рабочим телом в двигателе стал воздух.

Напомним, что спутник GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer), в свое время созданный ESA для исследования океанических течений и гравитационного поля Земли, запущен в 2009 г. В нем был установлен ионный двигатель, где в качестве пропеллента использовался ксенон – инертный газ. Запас ксенона был ограничен возможностями ракеты-носителя спутника, которая транспортировала его на своем борту. Непрерывно работающий двигатель был необходим спутнику для поддержания на орбите высокой скорости, так как GOCE постоянно преодолевал сопротивление разреженного воздуха на высоте около 250 км. Когда все 40 кг рабочего тела исчерпались, миссия была прервана, и спутник сгорел в плотных слоях атмосферы.

У нового двигателя ESA не будет ограничений, связанных с рабочим телом, поскольку он будет брать пропеллент из окружающей среды – непосредственно из атмосферы, в которой спутник будет находиться. При разработке двигателя инженеры взяли модель, работающую на ксеноне, и постепенно снижали количество этого газа, примешивая его к молекулам воздуха. Со временем им удалось полностью отказаться от ксенона. Созданная в итоге тестовая установка показала свою работоспособность в среде, имитирующей разреженный воздух атмосферы на высоте около 200 км, и развила скорость до 7,8 км/с. После ряда доработок ESA объявило, что устройство с простой конструкцией ионного двигателя, без клапанов и механических частей, способно работать на молекулах кислорода и азота.

Внешне отличить двигатель на ксеноне от азотно-кислородного можно по цвету реактивной струи: если у ксенонового агрегата она голубая, то у двигателя, работающего на воздухе, струя фиолетовая.

Разработчики утверждают, что этот двигатель после адаптации сможет работать и в атмосфере Марса. Вопрос создания спутников, полезных для колонизации Марса, сейчас стоит остро: сразу несколько компаний и стран готовятся к созданию поселений на Красной планете.



Добавить комментарий