Исследователи École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) создали прототип мини-двигателя, разработанный, чтобы расширить возможности новых моделей малых спутников. Двигатель весит примерно 200 граммов (7 унций) – включая топливо и электронику управления — и может использоваться, для того чтобы изменить орбиту малых спутников, или даже направить их к более далеким точкам космоса, для достижения которых обычно требуется более крупные и более дорогие космические корабли.

Разработанные, чтобы снабдить новое поколение нано спутников эффективной двигательной установкой, которая предоставила бы им отличные автономные возможности и позволила бы выполнять разнообразные задачи исследования или наблюдения в космосе. Мини-двигатель может устанавливаться на спутниках предельно малых размеров, к примеру — 10x10x10 сантиметров.

“В настоящее время нано спутники ограничены орбитой нашей планеты” говорит Герберт Шеа, координатор европейского проекта MicroThrust, и директор Лаборатории Космических технологий – подразделения EPFL Microsystems. “Наша цель состоит в том, чтобы избавить их от этого недостатка”.

Вместо горючего топлива, двигатель работает на химическом соединении, известном как EMI-BF4. Это — «ионная» жидкость, из которой извлекаются электрически заряженные ионы и затем выбрасываются, чтобы сгенерировать толчок.

В мини-двигателе EPFL ионная жидкость передается из резервуара и, используя капиллярную систему, направляется к решетке из массива крошечных кремниевых сопел. Эти сопла настолько малы, что более чем 1000 из них помещается на квадратном сантиметре (0.15 квадратных дюйма). Ионы извлекаются электродом, выдающим заряд в 1000 вольт, и ускоряются прежде, чем выбрасываются из задней части спутника со скоростью приблизительно 40 000 км/ч. Чтобы гарантировать, что испускаются и отрицательные и положительные ионы, полярность электрического поля полностью изменяется каждую секунду.

Учитывая, что ионный двигатель снабжает спутник ускорением всего, приблизительно, одной десятой миллиметра в квадратную секунду – что приравнивается к ускорению от 0 до 100 км/ч за 77 часов, в условиях свободного от трения пространства, двигатель разгонит нано спутник до номинальной скорости 42 000 км/ч (стартовая скорость спутника – 24 000 км/ч) за 6 месяцев. За это время спутник сможет достичь орбиты Луны, потратив при этом всего 100 миллилитров ракетного топлива.

Ионный двигатель предназначается для спутника камикадзе — CleanSpace One. Этот малыш должен будет собрать на орбите космический мусор и, затем, с помощью притяжения планеты, вернуться с мусором в атмосферу Земли, таким образом, и нано спутник и космический мусор будут сожжены при возвращении. Двигатели также будут использоваться в большом количестве голландских нано спутников, которые будут отправлены на противоположную сторону Луны, чтобы сделать запись сигналов сверхнизкой частоты. Команда EPFL планирует завершить их ионный двигатель через год, после чего они будут использоваться на CleanSpace One каждые четыре года.

По материалам сайта Gizmag.com (на английском)
и vestinauki.ru (на русском)