ESA протестировало прямоточный ионный двигатель
ESA протестировало прямоточный ионный двигатель
Высота орбиты является одним из важнейших параметров любого искусственного спутника Земли. Верхние слои земной атмосферы постепенно тормозят космические аппараты. Чем меньше высота — тем скорее спутник сойдет с орбиты. Единственный способ находиться на низкой орбите в течение длительного срока — использовать двигатели космического аппарата. Например, запущенный в 2009 г. спутник GOCE почти пять лет проработал на орбите высотой всего в 250 км. Аппарат использовал ионный двигатель, работавший на ксеноне.
Принцип работы такого двигателя заключается в ионизации частиц рабочего тела (чаще всего инертного газа) и их разгоне с помощью электростатического поля. Основным достоинством такого типа двигателей является малый расход топлива и продолжительное время функционирования. Недостатком ионного двигателя является ничтожная по сравнению с химическими двигателями тяга. Поэтому такие двигатели в основном используются на небольших аппаратах.
Но, хоть ионный двигатель и намного экономичнее традиционных химических, его ресурс все равно ограничен запасами рабочего тела в баках космического аппарата. Именно это и случилось со спутником GOCE. По исчерпании запасов ксенона, он сошел с орбиты.
Но не исключено, что в будущем ионным двигателям низкоорбитальных аппаратов вовсе не понадобятся запасы горючего. На днях ESA опубликовало пресс-релиз, сообщающий об успешных испытаниях прототипа прямоточного ионного двигателя.
Устройство было построено компанией Sitael. Испытание проходило в вакуумной камере. В первом тесте в качестве горючего использовался ксенон. Затем в газозаборное устройство со скоростью 7.8 км/с начали подавать смесь кислорода с азотом, имитирующую атмосферу на высоте 200 км. В конце испытаний инженеры провели тесты с использованием исключительно воздушной смеси.
Первое фото было сделано, когда двигатель работал на ксеноне. Второе — когда он работал на воздушной смеси.
По словам специалистов, испытание завершилось успехом. Тест открывает дорогу к созданию нового поколения атмосферных ионных двигателей, не требующих запасов рабочего тела. Ими можно будет оснащать не только спутники на низких околоземных орбитах, но и аппараты, исследующие другие тела Солнечной системы с атмосферой, например, Марс или Венеру.
