Двигатель из углепластика и трос против трения: что показали участники конкурса «Сверхнизкие орбиты»
Экспертная группа завершила выездные экспертизы у 13 команд-участников Сателлита №1 технологического конкурса Фонда НТИ Up Great «Сверхнизкие орбиты». Все команды показали разные двигательные решения для спутников, которые должны работать на высотах, где плотность атмосферы создаёт заметное аэродинамическое торможение.
Четыре команды — «Спутникс», «Парус-МГУ», Cortex и «Телум» — выбрали для своих аппаратов двигатель КМ-35, работающий на эффекте Холла и разработанный Центром Келдыша. При этом каждая команда предложила собственную компоновку и целевую задачу.
«Парус-МГУ» готовит аппарат для дистанционного зондирования Земли и связи с полезной нагрузкой от МИЭТ — радиолокатором с синтезированной апертурой и аппаратурой высокоскоростной передачи данных, а также с дополнительными воздушными электрореактивными двигателями разработки МГУ; расчётная орбита — 165–210 км.
Команда «SX-VICTORIA» от компании «Спутникс» разрабатывает аппарат массой около 300 кг для высот 220–280 км со сроком службы не менее года; целевой аппаратурой может стать оптико-электронная камера или активная фазированная антенная решётка для дистанционного зондирования Земли, а также отделяемые кубсаты разных типоразмеров.
«Cortex» из МГТУ имени Баумана и МГУ создаёт платформу с комбинированной системой ориентации, которая совмещает аэродинамическую стабилизацию с активными методами и допускает установку разной полезной нагрузки, включая научные приборы.
«Телум» проектирует аппарат для длительной работы на сверхнизких орбитах с задачей высокоточного зондирования Земли в оптическом диапазоне и ретрансляции данных в радиодиапазоне; в перспективе на этой платформе планируют предоставлять услуги связи, включая широкополосный доступ и сервисы Direct-to-Cell.
Команда «Д-Старт» разрабатывает платформу малого спутника «Мотылёк» форм-фактора TinySat 2T для съёмки поверхности Земли в оптическом диапазоне. Двигатель для этого аппарата команда сделала из композитного углепластика: при нагреве панели инфракрасным излучением в вакууме полимерное связующее вещество на всей поверхности панели переходит из твёрдого состояния в газ — этот процесс газофикации, или термосублимации, и создаёт тягу.
Команда «Воздух» готовит спутник с воздухозаборным устройством в нестандартном обтекаемом корпусе. На экспертизе она показала работу собственного высокочастотного ионного двигателя с внешним магнитным полем в двух режимах — на инертном аргоне и на смеси аргона с воздухом.
«Орбитек» строит маневрирующий аппарат также в нестандартном обтекаемом форм-факторе; его основная задача — дистанционное зондирование Земли с помощью оптико-электронной аппаратуры. Команда продемонстрировала собственный двигатель НТ-1000, работающий на эффекте Холла и способный использовать как криптон, так и ксенон.
Команда «Сверх» выбрала для спутника форм-фактор «башня» и решение без расхода топлива — электродинамическую тросовую двигательную установку. Ток проходит по проводящему тросу длиной несколько сотен метров, взаимодействует с магнитным полем Земли и создаёт тягу, которая компенсирует аэродинамическое торможение.
Заместитель директора по развитию НИИ ПМЭ МАИ, куратор экспертной группы со стороны субоператора Конкурса НТИ Александр Богатый отметил, что участники показали широкий спектр подходов к освоению сверхнизких орбит. Большинство команд применяет традиционные двигатели, которые уже доказали надёжность и обладают достаточным ресурсом для конкурсной задачи, но некоторые команды предлагают решения, которые ещё не испытывали в космосе — при успехе они смогут конкурировать с известными технологиями или превзойти их по характеристикам.
Выездные экспертизы стали практической частью квалификационного этапа конкурса. Экспертная группа проверяла готовность команд к испытаниям, соответствие документации представленному изделию, условия проведения работ, наличие измерительных средств и результаты демонстраций. В зависимости от типа решения команды показывали работу двигателя в вакуумной камере, на тягоизмерительном стенде или в термобарокамере, а также рассказывали о характеристиках будущего спутника и его назначении.
Среди показанных решений — ионные и холловские двигатели, водные электротермические двигатели, жидкостно-ракетная установка, солнечный термосублимационный двигатель и система на конденсированном рабочем теле. Команды ориентируются на задачи дистанционного зондирования Земли, связи и мониторинга, исследования Арктики и Северного морского пути, а также на создание универсальных платформ для полезной нагрузки.
Двигатели на масле, воде и йоде: как прошли тесты двигательных установок для сверхнизких орбит
После завершения выездных экспертиз экспертная группа оформила материалы квалификационного этапа и рассмотрела пояснительные записки команд, где была подробно описана концепция малого космического аппарата и будущее развёртывание космической группировки. На основании этих записок и результатов экспертиз оргкомитет решил, какие команды допустить к финальному этапу конкурса.
Подробнее о технологическом конкурсе «Сверхнизкие орбиты» и его значении мы рассказывали здесь.
Самое популярное
