El motor de plasma ultrapequeño ruso de MEPhI se probará en el espacio a finales de año
Los ingenieros de MEPhI (Instituto de Física de Ingeniería de Moscú) están desarrollando activamente un motor de plasma ultrapequeño especialmente diseñado para nanosatélites. El problema principal no era crear un motor, sino hacer que funcionara completamente con una pequeña batería de condensadores.
Y fue el ruso especialistas, y han creado con éxito un motor de plasma ultrapequeño, que quieren probar en el espacio antes del final de la corriente del año.
El problema de los nanosatélites y su solución
Por el momento, podemos observar un auge real en los llamados nanosatélites: naves espaciales, cuyo peso no supera los 10 kg. Entonces, solo desde principios de 2021, se han puesto en órbita alrededor de 150 satélites del formato CubeSat, el tipo más popular de satélites ultrapequeños.
Entonces, la mayoría de estos nano-dispositivos se utilizan para sondear la Tierra, y el principal problema es dispositivos radica en el hecho de que se ponen en órbita al arrojar cursi a docenas de ellos fuera del cohete de una sola vez. localización.
Para un trabajo de alta calidad, deben distribuirse uniformemente sobre la órbita, lo que significa que debe cambiar su velocidad en órbita. Actualmente, los paneles desplegables se utilizan para cambiar la velocidad y rotarlos perpendicularmente al movimiento del satélite para una máxima desaceleración, o en paralelo para una ligera desaceleración.
El método tiene uno, pero un inconveniente muy importante. Debido a la desaceleración, los satélites a menudo pierden altitud e inevitablemente se salen de órbita y se queman en las densas capas de la atmósfera.
Y por lo tanto, se requiere el lanzamiento constante de todos los satélites nuevos para reemplazar los quemados.
La única forma de salir de esta situación es instalar un motor en miniatura en el satélite. Pero todos los motores existentes están diseñados para funcionar en grandes naves espaciales, y consumen demasiada energía y los paneles de los microsatélites no pueden proporcionarles electricidad en principio. Y los motores líquidos están prohibidos por razones de seguridad.
Es por eso que los científicos han estado luchando por crear motores en miniatura durante tanto tiempo y, a veces, en vano.
Los ingenieros rusos han encontrado una solución
Los expertos rusos sugirieron usar plástico poliacetal, no compuestos explosivos, como combustible en un motor de plasma. gradualmente se quema, se convierte en plasma y luego se expulsa del motor, creando así el empuje necesario, que mueve el minisatélite.
Para ser justos, debe decirse que la idea de usar plástico no es nueva y fue propuesta por la Unión Soviética. especialistas y probada en 1964 en la estación interplanetaria Zond-2, que fue enviada a Marte por la Unión Soviética Unión.
En la versión soviética, no se usó poliacetal para los motores, sino fluoroplástico ordinario. La característica principal de este material era su alta densidad, pero también presentaba un serio inconveniente.
Entonces, para el uso de fluoroplástico en forma de combustible, se necesita una gran corriente de descarga. Si la corriente no es suficiente, se forma una película de carbono en la superficie de plástico, que tiene Excelente conductividad de corriente, lo que significa que puede provocar un cortocircuito, y el motor simplemente saldrá de edificio.
Los ingenieros soviéticos resolvieron el problema instalando condensadores de pulso grandes y potentes, pero nunca se pueden usar en microsatélites.
La idea de los ingenieros de MEPhI era crear un motor con unas dimensiones de 83x83x50 mm, y para solucionar el problema de la formación de la película, empezaron a buscar otro tipo de plástico. Y durante la búsqueda se encontró un poliacetal, que tiene una cadena (-C-O-C-O-C-), que no permite la formación de película de carbono (se forma una cierta cantidad de aceite o aceite, que no conduce una corriente eléctrica y, por lo tanto, no es peligroso para motor).
Además, se instaló en el motor un sistema de imán externo hecho de bobina de cobre, lo que permitió limitar la corriente de descarga y mantener una eficiencia aceptable del motor. Entonces, de acuerdo con los cálculos preliminares, el recurso del motor puede ser de aproximadamente 1000 horas de operación.
Y finalmente, se instalaron condensadores compactos y ligeros.
Perspectivas para el motor ruso
Durante los próximos meses, los ingenieros continuarán ajustando el motor para mejorar la eficiencia y aumentando el stock de plástico, y al final del año, el motor debe probarse en dos satélites en la plataforma a la vez OrbitKraft-Pro. Además, los desarrolladores ya tienen acuerdos preliminares con la empresa espacial privada Sputniks.
Todas las pruebas deberían completarse para el verano de 2022, y después de eso será posible hablar sobre la producción en serie de motores.
Deseamos buena suerte a nuestros especialistas y esperamos que tengan éxito, y la mayoría de los nano satélites funcionarán en nuestros motores.
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