В России разработали двигатели для сверхмалых космических аппаратов
Российские ученые представили матричные двигатели для сверхмалых космических аппаратов весом до 1 кг. Такие спутники будут полезны для выполнения вспомогательных задач в космическом пространстве. Двигатели для них работают по принципу пикселей в матрице компьютерных дисплеев: система будет задавать направление движения спутника, получая заряды с разных сторон аппарата.
Ученые Рязанского государственного радиотехнического университета (РГРТУ) имени В.Ф. Уткина разработали двигатели для сверхмалых космических аппаратов — пикоспутников (весом от 100 г до 1 кг), фемтоспутников (менее 100 г) и адоспутников (менее 10 г), сообщают «Известия».
Сверхмалые аппараты могут выполнять различные вспомогательные функции: в частности, помогать в ориентации или стыковке в космическом пространстве более крупным техническим системам — космическим аппаратам или кораблям. С их помощью специалисты на Земле смогут дистанционно разворачивать, трансформировать и видоизменять конструкции — например, солнечные паруса. Для некоторых задач сверхмалые аппараты можно объединять в группы: создать из них облако микроспутников для проведения исследований за пределами Солнечной системы, либо сделать сети для улавливания частиц или фазированные антенные решетки для приема и передачи электромагнитных волн.
Разработанные в РГРТУ двигатели позволят таким «крошечным» аппаратам совершать маневры с высокой точностью. По словам автора разработки, ведущего инженера по научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе РГРТУ Владимира Линькова, созданные устройства представляют собой матричную структуру из крошечных ячеек, в каждой из которых — несколько зарядов твердого топлива. Они отличаются друг от друга по размеру и энергетике. Приводить их в действие можно с помощью команд в виде двоичного кода, направленных из Центра управления полетами, либо с помощью установленных программ в бортовом компьютере. Возникающая реактивная тяга будет зависеть от величины активированного заряда. Это позволит корректировать направление, скорость и расстояние перемещения спутника.
«Ячейки» могут находиться в разных частях спутника и даже полностью покрывать его поверхность. В то же время панели, на которых они размещаются, могут находиться вне корпуса аппарата благодаря телескопическим трубкам. Как поясняет Линьков, конструкцию можно сравнить с пикселями на экране монитора. Так же, как они светятся при получении сигнала от управляющего устройства и складываются в изображения из множества пикселей, матричная двигательная система, получая заряды с разных сторон аппарата, будет задавать направление движения спутника.
Отмечается, что конструкции могут быть как однослойные, так и многослойные. Причем в последнем варианте по мере того, как будет расходоваться топливо, ячейки будут сбрасываться и освобождать пространство для зарядов в нижних слоях матрицы. Для разработки технологии матричных двигателей можно использовать те же методы, что и при создании полупроводниковых микрочипов. Наиболее подходящие материалы для них, по словам разработчика, — кварцевое стекло, керамика или термостойкий полимерный композит.
Одно из важных преимуществ таких двигателей в том, что они заправляются топливом в процессе производства, из-за чего малые космические аппараты проще подготовить к запуску. По словам Линькова, матричные двигатели пока представлены только в виде прототипов — полноразмерных моделей, далее их планируется доработать и испытать.
Самое популярное
