Russisk ultra-lille plasmamotor fra MEPhI vil blive testet i rummet inden udgangen af ​​året

Ingeniører fra MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute) udvikler aktivt en ultra-lille plasmamotor specielt designet til nanosatellitter. Hovedproblemet var ikke at oprette en motor, men at få den til at fungere fuldt ud fra et lille kondensatorbatteri.

Og det var russeren specialister, og de har med succes skabt en ultra-lille plasmamotor, som de vil teste i rummet inden slutningen af ​​den nuværende årets.

MEPhI

Problemet med nanosatellitter og deres løsning

I øjeblikket kan vi observere et reelt boom i de såkaldte nanosatellitter - rumfartøjer, hvis vægt ikke overstiger 10 kg. Så kun siden begyndelsen af ​​2021 er omkring 150 satellitter i CubeSat -format blevet lanceret i kredsløb - den mest populære type ultrasmå satellitter.

Så de fleste af disse nano-enheder bruges til at undersøge Jorden, og hovedproblemet er enheder ligger i, at de bliver skudt i kredsløb ved corny at kaste snesevis af dem ud af raketten i én Beliggenhed.

For arbejde af høj kvalitet skal de fordeles jævnt over kredsløbet, hvilket betyder, at du skal ændre deres hastighed i kredsløb. I øjeblikket bruges drop-down paneler til at ændre hastigheden og rotere dem vinkelret på satellitens bevægelse for maksimal deceleration eller parallelt for en let deceleration.

Metoden har en, men en meget betydelig ulempe. På grund af deceleration mister satellitter ofte højde og går uundgåeligt ud af kredsløb og brænder op i atmosfærens tætte lag.

Og derfor er det påkrævet at konstant opsende alle nye satellitter for at erstatte de udbrændte.

Den eneste vej ud af denne situation er at installere en miniaturemotor på satellitten. Men alle de eksisterende motorer er designet til at arbejde på store rumfartøjer, og de forbruger for meget energi, og panelerne på mikrosatellitter kan ikke forsyne dem med elektricitet princip. Og flydende motorer er forbudt af sikkerhedsmæssige årsager.

Derfor har forskere kæmpet for at lave miniaturemotorer så længe og til tider uden resultat.

Russiske ingeniører har fundet en løsning

Russiske eksperter foreslog at bruge polyacetalplast, ikke eksplosive forbindelser, som brændstof i en plasmamotor. gradvist brænder ud, det omdannes til plasma og derefter skubbes ud af motoren, hvilket skaber den nødvendige kraft, som bevæger minisatellitten.

Retfærdigvis skal det siges, at ideen om at bruge plast ikke er ny og blev foreslået af Sovjetunionen specialister og testet i 1964 på Zond-2 interplanetariske station, som blev sendt til Mars af Sovjetunionen Union.

I den sovjetiske version blev der ikke brugt polyacetal til motorerne, men almindelig fluoroplast. Hovedtræk ved dette materiale var dets høje densitet, men der var også en alvorlig ulempe.

Så til brug af fluoroplast i form af brændstof er der brug for en stor udladningsstrøm. Hvis strømmen ikke er nok, dannes der en carbonfilm på plastoverfladen, som har fremragende strømledningsevne, hvilket betyder, at det kan fremkalde en kortslutning, og motoren vil simpelthen komme ud bygning.

Sovjetiske ingeniører løste problemet ved at installere store og kraftfulde pulskondensatorer, men de kan aldrig bruges på mikrosatellitter.

Ideen med MEPhI -ingeniørerne var at skabe en motor med dimensioner på 83x83x50 mm, og for at løse problemet med filmdannelse begyndte de at lede efter en anden type plastik. Og under søgningen blev der fundet en polyacetal, som har en kæde (-C-O-C-O-C-), som ikke tillader dannelse af kulfilm (der dannes en vis mængde olie eller olie, som ikke leder en elektrisk strøm og derfor ikke er farlig for motor).

Derudover blev der installeret et eksternt magnetsystem fremstillet af kobberspiral på motoren, hvilket tillod at begrænse afladningsstrømmen og opretholde en acceptabel effektivitet af motoren. Så ifølge foreløbige beregninger kan motorressourcen være omkring 1000 timers drift.

Og endelig blev der installeret kompakte og lette kondensatorer.

Udsigter for den russiske motor

I løbet af de kommende måneder vil ingeniører fortsætte med at forfine motoren for at forbedre effektiviteten og øge plastmængden, og i slutningen af ​​året skulle motoren testes på to satellitter på platformen på én gang OrbitKraft-Pro. Derudover har udviklerne allerede foreløbige aftaler med det private rumselskab Sputniks.

Alle test skulle være afsluttet inden sommeren 2022, og derefter vil det være muligt at tale om serieproduktion af motorer.

Vi ønsker held og lykke til vores specialister og håber, at de vil lykkes, og de fleste af nanosatellitterne vil fungere på vores motorer.

Nå, hvis du kunne lide materialet, bedøm det, og glem ikke at abonnere på kanalen. Tak for din opmærksomhed!