Введение

Космические технологии продолжают развиваться, и одним из последних достижений в этой области стал новый ракетный двигатель, способный использовать один и тот же вид топлива для двух различных типов пропульсивных систем. Исследование, проведенное Массачусетским технологическим институтом (MIT), обещает сделать маленькие спутники более эффективными, предоставляя им возможность выполнять сложные научные задачи с меньшими затратами.

Двигатели на электрической и химической тяге

Традиционно для различных типов ракетных двигателей требовалось использовать разные виды топлива: химические двигатели требовали одной системы, а электрические — другой. Однако новое исследование MIT показывает, что можно создать универсальное решение, которое объединит оба подхода в одном компактном устройстве.

По словам Амелии Бруно, бывшего постдока MIT, «если у вас есть химическая и электрическая тяга в одном небольшом пакете, это лучшее из обоих миров». Это открывает новые горизонты для малых спутников, позволяя им проводить более разнообразные миссии и наблюдения, не увеличивая при этом свои размеры и стоимость.

Зеленый монопропеллент ASCENT

Исследование опирается на работы, проведенные ВВС США, и частично финансируется NASA. Запланированная миссия Green Propulsion Dual Mode (GPDM) будет запущена не раньше ноября 2023 года, чтобы проверить, как система пропульсии и монопропеллент, уже протестированные на Земле, работают в космосе.

Используемый в миссии зеленый монопропеллент, названный ASCENT (Advanced Spacecraft Energetic Non-Toxic Propellant), считается более экологически чистым по сравнению с традиционным гидразином, который, хотя и эффективен для больших маневров, опасен в обращении. ASCENT уже проходил тестирование в рамках миссии NASA Green Propellant Infusion Mission в 2019-2020 годах.

Универсальность нового подхода

ASCENT, изначально предназначенный для химических двигателей, также может быть успешно использован в электроспрейных двигателях, которые позволяют делать мелкие и долгосрочные коррекции траектории космического аппарата. Эти миниатюрные двигатели, размером с ноготь, используют электрическое поле для ускорения частиц жидкого топлива, создавая тонкую струю, которая выталкивается в космос.

В новом исследовании MIT команда инженеров протестировала, как электроспрейные двигатели работают с ASCENT в условиях, имитирующих космическую среду. Они экспериментировали с различными уровнями напряжения и оценили эффективность маневрирования спутника.

Практические применения

Хотя NASA нацелена на далекие планеты, такие как Марс, ASCENT также может быть использован для более близких миссий. Малые спутники могут применять этот пропеллент для экономии топлива во время наблюдений за Землей, особенно когда необходимо быстро реагировать на быстро меняющиеся погодные условия.

По словам Паоло Лозано, директора космической лаборатории MIT, «если надвигается буря и вам нужно развернуть созвездие малых спутников для наблюдения за одной локацией, вы сможете сделать это быстро или медленно в зависимости от ситуации, и это станет возможным благодаря наличию двух систем пропульсии».

Заключение

Разработка нового 2-в-1 ракетного двигателя является важным шагом к более эффективным и экологически чистым космическим миссиям. Успешное тестирование этого устройства в космосе может открыть новые горизонты для малых спутников, позволяя им проводить более сложные научные исследования и наблюдения, что, в свою очередь, будет способствовать прогрессу в изучении как нашей планеты, так и дальних уголков солнечной системы.