Испытан плазменный двигатель на воде с низким энергопотреблением
Американская компания Miles Space раскрыла подробности своей передовой разработки — плазменного электроракетного двигателя, работающего на водяном паре. Особенность Poseidon M1.5 в том, что он был разработан всего за два года с помощью искусственного интеллекта. Причем несмотря на небольшие габариты — его объем составляет всего 10 см³ — двигатель отличается эффективностью: в ходе испытаний он обеспечивал тягу в 37,5 миллиньютона, потребляя всего 1,5 ватта энергии.
Летные испытания двигателя Poseidon M1.5 проводились еще в сентябре 2024 года, но только сейчас стали известны их подробности. Силовую установку протестировали на европейском кубсате формата 1U (что это был за спутник — не уточняется): по итогам она продемонстрировала эффективность для выполнения такой задачи, как сведение космических аппаратов с низкой околоземной орбиты.
Тяга «Посейдона» составила 37,5 миллиньютона (3,8 грамма) в течение пяти минут при удельном импульсе 4800 секунд. Между тем потреблял двигатель всего 1,5 ватта энергии. В отличие от обычных плазменных электроракетных двигателей, рабочим телом которых выступают нейтральные газы (ксенон), эта силовая установка работает на водяном паре.
Двигатель работает следующим образом: вода превращается в водяной пар, который в свою очередь ионизируется: тяга же создается разгоном ионов в электрическом поле. Считается, что переход на «паровую тягу» должен сделать эксплуатацию электроракетных двигателей дешевле.
Кроме того, плазменные двигатели на воде, по словам представителей Miles Space, могут составить конкуренцию другим видам, в частности, гидразиновым и холловским. Первые хотя и обеспечивают на порядки большую тягу, но работают с меньшим удельным импульсом (200–300 с). Вторые же способны демонстрировать высокий удельный импульс при низкой тяге, но в то же время потреблять в сотни раз больше энергии.
«Наш плазменный двигатель на основе водяного пара работает, потребляя так мало энергии, что люди не верят в это», — подчеркнул генеральный директор Miles Space Брэд Берксон. В самом деле — непонятно, как это достигается, поскольку мощность, потребляемая электроракетным двигателем, напрямую зависит от тяги и удельного импульса, и в данном случае возникают сомнения в приводимых цифрах.
Разработчиком Poseidon M1.5 выступил технический директор компании Уэсли Фалер. Весь процесс занял у него около двух лет, причем не без помощи нейросетей: задав начальные условия — объемы рабочих камер, расположение выходных отверстий и так далее, — Фалер задействовал ИИ-алгоритмы для моделирования различных комбинаций.
«Результатом расчетов были данные о тяге и «топливной» экономичности. Я решал, какие данные лучше, а система использовала нейросеть, чтобы понимать мои ответы. Затем она использовала эти данные для обучения и моделирования без необходимости моего личного присутствия», — объяснил специалист.
Ранее британский стартап Magdrive предложил три версии космического двигателя, работающего на твердом металле. Топливо предлагается «ловить» прямо на орбите. По мнению разработчиков, это позволит решить проблему космического мусора и обеспечить дозаправку аппаратов. Но в действительности же британцы изобрели «велосипед», ведь первым создателем твердотельного электроракетного двигателя являлся Валентин Глушко, будущий основоположник отечественного ракетного двигателестроения.
