Вместо ксенона: спутник Muon Space впервые испытал двигатель Холла на твердом цинке
Компания Muon Space впервые испытала на орбите холловский двигатель, работающий на твердом цинке. Новый подход, опробованный в реальных космических условиях, позволяет отказаться от использования благородных газов под высоким давлением и открывает путь к созданию более простых и дешевых двигателей для малых и средних спутников.
Двигатель Starlight был интегрирован в экспериментальный космический аппарат SERT-III, построенный на базе спутниковой платформы Condor-M от Muon Space и созданный специально для проверки передовых технологий. Спутник был запущен на орбиту 30 марта 2026 года с помощью ракеты-носителя Falcon 9. Первое включение системы электроракетного двигателя состоялось 1 июля 2026 года. По информации Muon Space, оно прошло успешно с первой попытки: телеметрия полностью совпала с данными, полученными ранее в ходе наземных испытаний. Изменение траектории аппарата подтвердило наличие измеримой тяги.
Холловские двигатели ценятся за высокую эффективность: они ионизируют рабочее тело и разгоняют полученные ионы электрическим полем, создавая тягу. Однако использование благородных газов ограничивает их применение из-за необходимости в дорогих и сложных системах хранения высокого давления, а также из-за крайне высокой стоимости и дефицита самого ксенона.
Starlight решает эту проблему, используя обычный твердый цинк. Этот материал хранится при комнатной температуре и не требует инфраструктуры высокого давления.
Внедрение этой технологии позволит упростить конструкцию спутников, снизить массу двигательной установки и уменьшить эксплуатационные расходы. Кроме того, этот металл имеет широкую промышленную базу поставок, что критически важно для серийного производства спутниковых группировок. Новая система ориентирована на такие задачи, как подъем орбиты после запуска, поддержание позиции аппарата и управляемый сход с орбиты по завершении миссии.
SERT-III был оснащен датчиками, отслеживающими работу двигателя, взаимодействие плазменной струи со спутником и возможное загрязнение аппарата продуктами выброса. Главный риск при использовании металлического топлива — осаждение материала на поверхности космического аппарата. Инженеры Muon проверяли, насколько активно атомы цинка из шлейфа двигателя оседают на оборудовании.
Измерения показали, что количество отложений оказалось ниже самых осторожных прогнозов, сделанных до запуска. Для разработчиков это критически важно: в отличие от газа, токопроводящий цинк способен образовать на корпусе металлический налет, который может закоротить электронику или сделать солнечные батареи непрозрачными для света. Эти новые данные помогут уточнить модели распространения струи двигателя и оценить пригодность технологии для будущих коммерческих спутников.
Muon Space намерена использовать результаты орбитального эксперимента для дальнейшей доработки Starlight. Основное внимание будет уделено повышению надежности, масштабированию производства и контролю загрязнения. Компания рассчитывает установить первые серийные версии двигателя на спутники заказчиков до конца 2026 года. Более мощная версия Starlight Gen2 должна пройти орбитальные испытания в первом квартале 2027 года.
Если дальнейшие тесты подтвердят эффективность технологии, твердый цинк может стать новым типом рабочего тела для электроракетных двигателей спутников. Ранее ученые уже экспериментировали с твердыми металлами (например, висмутом и магнием) в лабораториях, а на орбите уже применяются системы на твердом йоде. Однако для холловских двигателей это первый в истории успешный космический полет с использованием твердого металлического рабочего тела. Это особенно актуально в условиях быстрого роста малых спутниковых группировок, где простота и стоимость играют ключевую роль.
Ранее мы рассказывали о противостоянии двух типов двигателей на эффекте Холла — стационарных плазменных двигателей и двигателей с анодным слоем.
Иллюстрация Muon Space
Самое популярное
