Rusijos itin mažas plazminis variklis iš MEPhI bus išbandytas kosmose iki metų pabaigos
MEPhI (Maskvos inžinerinės fizikos institutas) inžinieriai aktyviai kuria itin mažą plazminį variklį, specialiai sukurtą nanopalydovams. Pagrindinė problema buvo ne variklio sukūrimas, o jo visiškas veikimas iš mažos kondensatoriaus baterijos.
Ir tai buvo rusas specialistų, ir jie sėkmingai sukūrė itin mažą plazminį variklį, kurį nori išbandyti kosmose dar nepasibaigus srovei metų.
Nanopalydovų problema ir jų sprendimas
Šiuo metu galime pastebėti tikrą pakilimą vadinamuosiuose nanopalydovuose - erdvėlaiviuose, kurių svoris neviršija 10 kg. Taigi tik nuo 2021 m. Pradžios į orbitą buvo paleista apie 150 „CubeSat“ formato palydovų - populiariausio itin mažų palydovų.
Taigi dauguma šių nano prietaisų yra naudojami Žemės zondavimui, ir pagrindinė problema yra prietaisai slypi tame, kad jie paleidžiami į orbitą kornui, išmetant dešimtis jų iš raketos į vieną vietą.
Norint atlikti kokybišką darbą, jie turi būti tolygiai paskirstyti orbitoje, o tai reiškia, kad turite pakeisti jų greitį orbitoje. Šiuo metu išskleidžiamosios plokštės naudojamos greičiui pakeisti ir pasukti statmenai palydovo judėjimui, kad būtų maksimaliai sulėtintas, arba lygiagrečiai, kad šiek tiek sulėtėtų.
Metodas turi vieną, bet labai reikšmingą trūkumą. Dėl lėtėjimo palydovai dažnai praranda aukštį ir neišvengiamai išeina iš orbitos ir sudegina tankiuose atmosferos sluoksniuose.
Todėl reikia nuolat paleisti visus naujus palydovus, kad pakeistų sudegusius.
Vienintelė išeitis iš šios situacijos - palydovui sumontuoti miniatiūrinį variklį. Tačiau visi esami varikliai yra skirti dirbti su dideliais erdvėlaiviais ir jie sunaudoja per daug energijos, o mikrosatelitų plokštės negali jiems tiekti elektros energijos principas. O skysti varikliai yra draudžiami dėl saugumo.
Štai kodėl mokslininkai taip ilgai ir kartais nesėkmingai stengiasi sukurti miniatiūrinius variklius.
Rusijos inžinieriai rado sprendimą
Rusijos ekspertai pasiūlė plazminiame variklyje kaip kurą naudoti poliacetalinį plastiką, o ne sprogstamuosius junginius. palaipsniui perdegant, jis paverčiamas plazma, o po to išmetamas iš variklio, taip sukuriant reikiamą trauką, kuri perkelia mini palydovą.
Teisybės dėlei reikia pasakyti, kad plastiko panaudojimo idėja nėra nauja ir ją pasiūlė sovietas specialistų ir išbandytas 1964 metais Zond-2 tarpplanetinėje stotyje, kurią į Marsą atsiuntė sovietų Sąjunga.
Sovietinėje versijoje varikliams buvo naudojamas ne poliacetalinis, o įprastas fluoroplastikas. Pagrindinis šios medžiagos bruožas buvo didelis tankis, tačiau buvo ir rimtų trūkumų.
Taigi, norint naudoti fluoroplastiką kuro pavidalu, reikia didelės išleidimo srovės. Jei srovės nepakanka, ant plastiko paviršiaus susidaro anglies plėvelė, kuri turi puikus srovės laidumas, o tai reiškia, kad jis gali išprovokuoti trumpąjį jungimą ir variklis tiesiog išeis pastatas.
Sovietų inžinieriai išsprendė problemą įdiegdami didelius ir galingus impulsinius kondensatorius, tačiau jie niekada negali būti naudojami mikro palydovuose.
MEPhI inžinierių idėja buvo sukurti variklį, kurio matmenys būtų 83x83x50 mm, ir išspręsti plėvelės susidarymo problemą jie pradėjo ieškoti kitos rūšies plastiko. Kratos metu buvo rastas poliacetalis, turintis grandinę (-C-O-C-O-C-), kuri neleidžia susidaryti anglies plėvelė (susidaro tam tikras kiekis alyvos ar alyvos, kuri nelaiko elektros srovės, todėl nėra pavojinga variklis).
Be to, ant variklio buvo sumontuota išorinė magnetinė sistema, pagaminta iš varinės ritės, kuri leido apriboti išleidimo srovę ir išlaikyti priimtiną variklio efektyvumą. Taigi, remiantis preliminariais skaičiavimais, variklio ištekliai gali būti apie 1000 darbo valandų.
Galiausiai buvo sumontuoti kompaktiški ir lengvi kondensatoriai.
Rusijos variklio perspektyvos
Per ateinančius mėnesius inžinieriai ir toliau tobulins variklį, kad padidintų efektyvumą ir padidinti plastiko atsargas, o metų pabaigoje variklis turėtų būti išbandytas dviem platformos palydovais vienu metu „OrbitKraft-Pro“. Be to, kūrėjai jau turi preliminarias sutartis su privačia kosmoso bendrove „Sputniks“.
Visi bandymai turėtų būti baigti iki 2022 metų vasaros, o po to bus galima kalbėti apie serijinę variklių gamybą.
Linkime sėkmės mūsų specialistams ir tikimės, kad jiems pasiseks, o dauguma nano palydovų veiks su mūsų varikliais.
Na, jei jums patiko medžiaga, įvertinkite ją ir nepamirškite užsiprenumeruoti kanalo. Ačiū už dėmesį!