Russische ultrakleine plasmamotor van MEPhI zal tegen het einde van het jaar in de ruimte worden getest
Ingenieurs van MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute) zijn actief bezig met de ontwikkeling van een ultrakleine plasmamotor die speciaal is ontworpen voor nanosatellieten. Het grootste probleem was niet om een motor te maken, maar om deze volledig te laten werken vanuit een kleine condensatorbatterij.
En het was de Rus specialisten, en ze hebben met succes een ultrakleine plasmamotor gemaakt, die ze voor het einde van de huidige tijd in de ruimte willen testen van het jaar.
Het probleem van nanosatellieten en hun oplossing
Op dit moment kunnen we een echte hausse waarnemen in de zogenaamde nanosatellieten - ruimtevaartuigen waarvan het gewicht niet groter is dan 10 kg. Dus pas sinds begin 2021 zijn ongeveer 150 satellieten van het CubeSat-formaat in een baan om de aarde gebracht - het meest populaire type ultrakleine satellieten.
Dus de meeste van deze nano-apparaten worden gebruikt om de aarde te onderzoeken, en het grootste probleem is: apparaten ligt in het feit dat ze in een baan om de aarde worden gelanceerd door oubollig tientallen in één uit de raket te gooien plaats.
Voor werk van hoge kwaliteit moeten ze gelijkmatig over de baan worden verdeeld, wat betekent dat je hun snelheid in de baan moet veranderen. Momenteel worden drop-down panelen gebruikt om de snelheid te wijzigen en ze loodrecht op de beweging van de satelliet te draaien voor maximale vertraging, of parallel voor een lichte vertraging.
De methode heeft één, maar zeer belangrijk nadeel. Als gevolg van vertraging verliezen satellieten vaak hoogte en gaan ze onvermijdelijk uit hun baan en verbranden ze in de dichte lagen van de atmosfeer.
En daarom is het nodig om constant alle nieuwe satellieten te lanceren om de uitgebrande te vervangen.
De enige uitweg uit deze situatie is het installeren van een miniatuurmotor op de satelliet. Maar alle bestaande motoren zijn ontworpen om op grote ruimtevaartuigen te werken, en ze verbruiken te veel energie en de panelen op microsatellieten kunnen ze niet van stroom voorzien in beginsel. En vloeistofmotoren zijn om veiligheidsredenen verboden.
Dat is de reden waarom wetenschappers al zo lang worstelen om miniatuurmotoren te maken en soms zonder resultaat.
Russische ingenieurs hebben een oplossing gevonden
Russische specialisten stelden voor om polyacetaal plastic te gebruiken, geen explosieve verbindingen, als brandstof in een plasmamotor. geleidelijk opbrandt, wordt het omgezet in plasma en vervolgens uit de motor geworpen, waardoor de nodige stuwkracht ontstaat, die de minisatelliet beweegt.
In alle eerlijkheid moet worden gezegd dat het idee om plastic te gebruiken niet nieuw is en werd voorgesteld door de Sovjet specialisten en getest in 1964 op het Zond-2 interplanetaire station, dat door de Sovjet-Unie naar Mars werd gestuurd Unie.
In de Sovjetversie werd geen polyacetaal gebruikt voor motoren, maar gewoon fluoroplastic. Het belangrijkste kenmerk van dit materiaal was de hoge dichtheid, maar er was ook een serieus nadeel.
Voor het gebruik van fluorkunststof in de vorm van brandstof is dus een grote ontlaadstroom nodig. Als de stroom niet genoeg is, vormt zich een koolstoffilm op het oppervlak van het plastic, die heeft uitstekende stroomgeleiding, wat betekent dat het een kortsluiting kan veroorzaken, en de motor zal er gewoon uit komen gebouw.
Sovjet-ingenieurs hebben het probleem opgelost door grote en krachtige pulscondensatoren te installeren, maar ze kunnen op geen enkele manier op microsatellieten worden gebruikt.
Het idee van de MEPhI-ingenieurs was om een motor te maken met afmetingen van 83x83x50 mm, en om het probleem van filmvorming op te lossen, gingen ze op zoek naar een ander type plastic. En tijdens het zoeken werd een polyacetaal gevonden met een ketting (-C-O-C-O-C-), die de vorming van koolstoffilm (er wordt een bepaalde hoeveelheid olie of olie gevormd die geen elektrische stroom geleidt en daarom niet gevaarlijk is voor) motor).
Bovendien werd een extern magneetsysteem gemaakt van koperen spoel op de motor geïnstalleerd, waardoor de ontlaadstroom kon worden beperkt en een acceptabel rendement van de motor kon worden behouden. Dus, volgens voorlopige berekeningen, kan de motorbron ongeveer 1000 bedrijfsuren zijn.
En tot slot werden compacte en lichtgewicht condensatoren geïnstalleerd.
Vooruitzichten voor de Russische motor
In de komende maanden zullen ingenieurs de motor blijven aanpassen om de efficiëntie te verbeteren en de voorraad plastic vergroten en aan het eind van het jaar moet de motor op twee satellieten tegelijk op het platform worden getest OrbitKraft-Pro. Daarnaast hebben de ontwikkelaars al voorlopige overeenkomsten met het private ruimtevaartbedrijf Spoetniks.
Tegen de zomer van 2022 moeten alle tests klaar zijn en daarna kan er gesproken worden over de serieproductie van motoren.
We wensen onze specialisten veel succes en hopen dat ze zullen slagen, en dat de meeste nanosatellieten op onze motoren zullen werken.
Nou, als je het materiaal leuk vond, beoordeel het dan en vergeet je niet te abonneren op het kanaal. Bedankt voor uw aandacht!