Британские инженеры создадут крошечный ракетный двигатель для спутников
Аспирант-исследователь Имперского колледжа Лондона Чарли Мьюир (Charlie Muir) разрабатывает крошечный ракетный двигатель ICE-Cube Thruster по типу печатных плат электроники. Двигатель имеет длину примерно с человеческий ноготь, а камера сгорания и сопло — всего 1 мм. Однако размеры — не единственное, что отличает двигатель от конкурентов, ведь в качестве топлива он использует обычную воду.
Многие современные малые спутники весят меньше 10 кг, а некоторые имеют размеры чуть больше смартфона, поэтому создать двигатели для таких аппаратов может быть непростой задачей. Компоненты должны быть не только небольшими по размеру, но и простыми в изготовлении и не содержать токсичных материалов.
Двигатель с иридиевым катализатором для кубсатов Iridium Catalysed Electrolysis CubeSat Thruster (ICE-Cube Thruster), который создается при поддержке Европейского космического агентства (ЕКА), соответствует этим критериям. Он поистине крошечный: вся его «начинка» имеет длину примерно с человеческий ноготь, а камера сгорания и сопло — и вовсе 1 мм.
Однако главное преимущество двигателя ICE-Cube заключается в том, что в качестве топлива он использует обычную воду. Это большой плюс, поскольку вода невзрывоопасная и негорючая, и ее можно размещать на борту кубсатов. Электрический ток от аккумуляторов и бортовых солнечных батарей подается в заднюю часть двигателя (микроэлектролизер), где капля воды разлагается на газообразные водород и кислород, которые идут в камеру сгорания, воспламеняются с помощью катализатора, сгорают и, истекая через сопло, создают тягу.
Для работы двигателя требуется 20 ватт электрического тока. В ходе тестовой кампании при постоянном удельном импульсе в 185 секунд он генерировал тягу в 1,25 миллиньютона (0,128 грамм-силы), что в полтора миллиарда раз меньше тяги маршевого двигателя SSME, который использовался на космическом корабле NASA Space Shuttle.
Использование воды не только экологично, но и снижает общий вес конструкции двигательной установки, поскольку система хранения и подачи воды в двигатель простая и удобная в обращении.
Однако изготовление такого крошечного двигателя — непростая задача, для которой приходится использовать технологии производства микроэлектромеханических систем (МЭМС). Это устройства, объединяющие в себе взаимосвязанные механические и электрические компоненты микронных размеров, которые обычно используются для создания микрочипов из кремния. Разработчики уверены, что МЭМС не только выполнят свою работу, но и позволят начать массовое производство миниатюрных двигателей для малых космических аппаратов.
Самое популярное
