МАИ представил импульсный плазменный двигатель для CubeSat: ставка на энергию конденсатора и высокую скорость плазмы

Прототип предназначен для спутников размерности от 6U и больше. О создании технологии сообщили ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза.

Новая задача — больше манёвров при дефиците бортовой энергии

Заместитель директора по развитию НИИ прикладной механики и электродинамики МАИ Александр Богатый отметил, что двигатель позволит кубсатам решать критически важные орбитальные задачи:

• управлять орбитальным положением и высотой,
• удерживать конфигурацию орбитальной группировки,
• выполнять контролируемый сход с орбиты по завершении срока службы для снижения засорения околоземного пространства.

Принцип действия — мощный разряд по алгоритму «плазменного выстрела»

Разработчики описывают работу установки как короткий, но высокоэнергетический цикл:

1. энергия накапливается в конденсаторном блоке,
2. затем подаётся в разрядный канал,
3. твёрдый фторопласт испаряется и ионизируется, переходя в состояние плазмы,
4. плазменный сгусток ускоряется электромагнитным полем и выбрасывается, создавая импульс тяги.

Такой импульсный разряд формирует движение спутника без сложных и дорогих конструктивных узлов, подчёркивают в институте.

Ключевое преимущество — высокая скорость выброса плазмы

Главное технологическое отличие разработки МАИ — способность разгонять плазму до повышенных скоростей истечения, что напрямую увеличивает передаваемый аппарату удельный импульс и позволяет спутнику:

• эффективнее набирать скорость,
• дольше удерживать заданный темп движения,
• расширять спектр задач даже при питании от солнечных батарей с малой выходной мощностью.

Статус проекта и будущее серийное производство

Сейчас установка проходит этап наземной отработки и подготовку к лётным испытаниям. К работе привлечён индустриальный партнёр — ООО «Центр плазменных и вакуумных технологий». По словам команды, двигатель станет первым в линейке маломощных двигательных установок, создаваемых МАИ для малых спутников разных классов.

Контекст рынка малых спутников

Рост интереса к CubeSat в мире связан с:

• короткими циклами разработки,
• низкой стоимостью вывода на орбиту,
• возможностью построения масштабируемых группировок,
• растущими требованиями к бортовой тяге при ограниченном энергобалансе.

На этом фоне технологии, дающие больший импульс при малом потреблении энергии, способны значительно расширить функциональные возможности малых спутников, считают в МАИ.

Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!