Новый электродвигатель для космического корабля впервые испытан на орбите

Что касается спутников, вращающихся вокруг Земли, использование электричества для ионизации и выталкивания частиц ксенона заставляет их лететь туда, куда им нужно. Хотя атомы ксенона легко ионизируются и достаточно тяжелы для создания тяги, этот газ является редким и дорогим, не говоря уже о том, что его трудно хранить.

Благодаря новым исследованиям у нас скоро появится альтернатива.

Полноценная работа на орбите спутника, работающего на газообразном йоде, теперь осуществляется космической технологической компанией ThrustMe, и эта технология обещает привести к созданию спутниковых двигательных систем, которые будут более эффективными и доступными, чем когда-либо прежде.

«Йода значительно больше и он дешевле, чем ксенон, и у него есть дополнительное преимущество, заключающееся в том, что он может храниться без давления в твердом виде», — говорит Дмитрий Рафальский, технический директор и соучредитель ThrustMe.

В то время как более ранние наземные испытания двигателей с йодом были многообещающими, его работа в космосе — явный признак того, что это может быть будущее двигателей малых космических кораблей, и что наши исследования космоса могут продолжаться.

Команда использовала йод для заправки спутника CubeSat весом 20 кг с двигателем NPT30-I2, который был запущен 6 ноября 2020 года. Маневры были выполнены успешно, и было показано, что йод обеспечивает более высокую эффективность ионизации, чем ксенон.

Помимо преимуществ, о которых мы уже говорили, системы на основе йода также могут быть построены в значительно меньших и более простых формах, чем нынешние спутники. В отличие от ксенона и другого топлива, йод может храниться в твердой форме до того, как он превращается в газ, поэтому нет необходимости в громоздких газовых баллонах высокого давления.

Ожидается, что в ближайшее десятилетие на орбиту будут запущены десятки тысяч спутников, поэтому поиск способов сделать их максимально эффективными и доступными является ключевым моментом, если мы продолжим исследовать и анализировать Землю и Вселенную вокруг нас.

Использование йода для того, чтобы сделать спутники более доступными, более эффективными и компактными, имеет множество потенциальных преимуществ в том, как можно развертывать спутниковые группировки, обучать избегать друг друга и утилизировать, когда срок их полезного использования подошел к концу.

Проблемы остаются: йод очень агрессивен, а это означает, что для защиты деталей спутников требуется керамика, и в настоящее время йодные двигатели не так отзывчивы, как их ксеноновые аналоги. Однако это большой шаг вперед.

Исследование опубликовано в журнале Nature.