Путин считает перспективной программу по освоению "низкого" космоса частными компаниями

Тот рассказал Путину о том, что занимается проблемой длительного удержания космических аппаратов в низком космосе на высотах до 200 км, тогда как все современные спутники работают на высотах от 500 км. Темкин попросил президента дать указание Роскосмосу предусмотреть бюджет на завершение совместных испытаний и изготовление пяти опытных образцов пяти малогабаритных спутников, а также на проведение летных испытаний в космосе. Кроме того, Темкин также попросил поручить правительству разработать программу по освоению "низкого" космоса и предусмотреть ассигнования на ее реализацию.

"Я обязательно с ним [с главой Роскосмоса Юрием Борисовым] поговорю. Это очень интересное и перспективное направление", - сказал Путин.

Да, показывали сегодня по зомбоящику беседу Путина с Борисовым про низкоорбитальные спутники. Речь вот про это?

Отечественные спутники смогут летать без топлива. Разработчики считают, что новый ионный двигатель позволит России монополизировать «низкий космос»
Уже готов лабораторный макет двигателя

Орбитальным космическим аппаратам двигатели нужны для компенсации торможения, которое возникает из-за наличия остаточной атмосферы Земли. Без устройства, поддерживающего аппараты на заданной высоте, спутники бы снижались и в итоге сгорали в плотных слоях атмосферы. Кроме того, с помощью двигателей можно изменить направление движения, траекторию и скорость.

Обычно в качестве таких устройств используют ионные двигатели. Они работают за счет разгона ионов рабочего газа электрическим полем: поток ускоренных заряженных частиц вылетает из двигателя, создавая тягу. Сложность в том, что рабочий газ, система его хранения и подачи имеют значительную массу, а также рано или поздно он заканчивается, — тогда и срок службы спутника подходит к концу. Инженеры из российской компании «Экипо» придумали оригинальный метод решения проблемы.

Созданный ими ионный двигатель принадлежит к так называемому открытому типу. «Такому двигателю не нужно дополнительное топливо, то есть рабочий газ. Ионная ловушка открытого типа обеспечивает работу двигателя за счет использования остатков атмосферы в низком космосе. Она создает электромагнитное поле, которое обеспечивает зажигание плазмы, в которой ионизуются атмосферные газы. Получающиеся при этом ионы могут быть эффективно захвачены электромагнитным полем. Проведенные нами эксперименты показали устойчивое горение плазмы даже в условиях глубокого вакуума», — рассказал руководитель проекта Вячеслав Темкин.

Низкий космос сейчас мало освоен из-за того, что космические аппараты сложно удержать на орбитах высотой ниже 300 км. Например, чтобы спутник пробыл на орбите высотой около 200 км один год, требуется масса топлива, сравнимая с массой самого спутника. То есть масса аппарата перед запуском практически удваивается, и запуск становится значительно дороже. А когда топливо будет израсходовано, спутник перестанет работать. По этой причине, например, все спутники системы Starlink Илона Маска планируется использовать на высотах существенно больше 300 км.

«С нашим ионным двигателем можно уверенно удерживать спутник на высоте ниже 200 км длительное время без топлива. На таких высотах существенно возрастают возможности для обеспечения эффективной связи, навигации и дистанционного зондирования Земли по сравнению с большими высотами, допустим, 300–500 км. На данных высотах в отличие от больших отсутствует космический мусор», — заявил Вячеслав Темкин.

Это обстоятельство практически исключает гибель спутника из-за столкновения с каким-либо объектом. Аппарат с таким двигателем можно использовать на орбите до те пор, пока его элементы не перестанут функционировать технически.

По словам руководителя проекта, благодаря разработке Россия может занять лидирующую позицию в низком космосе.

«Мы сможем обеспечить покрытие устойчивой связью территории Крайнего Севера, обеспечить навигацией Севморпуть, развивать интернет, телевидение и другое. В низком космосе будут решены многие актуальные для экономики России и геополитики задачи. Небольшие габариты и низкая масса спутника позволяют существенно сократить затраты на его запуск», — заявил Вячеслав Темкин.

Сейчас разработчики создали лабораторный макет двигателя. Его проверили в условиях, моделирующих открытый космос, — в вакууме разной степени. По словам авторов проекта, устройство работает стабильно и эффективно и готово к реальным испытаниям.

https://www.ixbt.com/news/2022/08/12/otechestvennye-sputniki-smogut-letat-bez-topliva-razrabotchiki-schitajut-chto-novyj-ionnyj-dvigatel-pozvolit-rossii.html

Если я правильно понимаю, то если эта штука работоспособна, то летать с её помощью можно гораздо ниже, чем 200 км. 100 или даже ниже - 80 км? Где там ещё есть воздух, но не слишком много?
А с такой высоты и шпионить гораздо эффективней, и связь держать через такие спутники проще, эффективней, дешевле. Это было бы реальным прорывом и как в части спутников-шпионов, так и спутников связи - там может совсем немного надо доработать существующие смартфоны для полноценной работы с интернетом через такие спутники.

Если я правильно понимаю, то если эта штука работоспособна, то летать с её помощью можно гораздо ниже, чем 200 км. 100 или даже ниже - 80 км?

"Его проверили в условиях, моделирующих открытый космос, — в вакууме разной степени. По словам авторов проекта, устройство работает стабильно и эффективно и готово к реальным испытаниям"

Устройство работает стабильно и эффективно в условиях моделирующих открытый космос кроме одного, самого важного - набегающая среда со скоростью 8км/с. И вот там появляются мелкие детали: а как мы собираемся частицы улавливать, удерживать, поджигать из них плазму? Скорость истечения рабочего тела в ионном двигателе теоретически позволяет компенсировать импульс торможения, но хватит ли энергии от солнечных батарей, которые к тому же сами как неплохой такой парус работают.
Если же там "мимо пролетают атомы; мы их ионизировали; оттолкнули назад; profit!", то вопрос скорости, с которой они мимо пролетают всё ещё не снят.

Все частные компании нагнули начиная с Даурии, заканчивая Космокурсом.
Недавно S7 Спейс накрылась разрабатывавшая легкую ракету.
Даурия хотела создать группировку спутников ДЗЗ, которая сейчас бы сильно пригодилась. Но Рогозин помог развалиться притом в компанию вложили 30 млн зелени чаcтсных.
Теперь Путин счел перспективным. Всегда говорит наоборот.
Недавно втирал про развитие беспилотников, при этом ввели тотальный запрет на их полеты даже на Камчатке, разорив кучу компания

Устройство работает стабильно и эффективно в условиях моделирующих открытый космос кроме одного, самого важного - набегающая среда со скоростью 8км/с.

- если натурное и мат- моделирование не дают чёткого ответа, надо пробовать, проводить натурный эксперимент. Как я понимаю об этом шла речь.

Без согласия "Роскосмоса" выводить нечем, даже если выводить попутной нагрузкой.

Без согласия "Роскосмоса" выводить нечем, даже если выводить попутной нагрузкой.

Проект лёгкой ракеты "Таймыр" как то заглох... Кто то знает про перспективы?
https://spacelin.ru/proekty/sverkhlegkaya-raketa-taymyr/

Если эти низкоорбитальные спутники Темкина рабочая тема, то надо срочно клепать 100500 таких спутников для СВО, дешёвых, массовых, конвейерно производимых – и как спутники связи, так и как альтернатива Mavic-ам для разведки и целеуказания, которые ВСУ сбивать нечем, глушить тоже проблематично, да и об их присутствии и слежке с них можно лишь догадываться. Это пипец революция будет, причём не то что укры повторить не смогут, но и не факт, что у американцев (да у кого угодно в мире) быстро получится, если есть какая-то хитрая хитрость. Главное чтобы не стырили, не слил никто эту хитрость.

Стреляющие HIMARS-ы можно будет прям сразу находить и выдавать целеуказания. "Гермес" по координатам.

Недостаток один, ионный двигатель сможет за несколько дней разогнать малый КА до нужной скорости, чтоб висеть на месте, советские КА могли месяц на одной заправке топлива торчать, потом приходилось падать, один вообще упал на канадУ.

В России создадут вечный двигатель для спутников
https://iz.ru/1560212/2023-08-17/v-rossii-sozdadut-vechnyi-dvigatel-dlia-sputnikov

Атмосферные остатки: в России создают вечный двигатель для спутников
Как новая технология для низкоорбитальных группировок поможет обеспечить интернетом всю Землю

Российские конструкторы разрабатывают двигательную установку для спутников, предназначенных для работы на низких орбитах. На высоте около 200 км еще сохраняются остатки атмосферы, которая вызывает сопротивление, поэтому двигатель космического аппарата должен работать непрерывно. Особенность системы в том, что она не нуждается в топливе и использует для работы газы, которые забирает из окружающей среды. Технология позволит создать спутниковые группировки, которые будут способны покрыть сетями связи всю поверхность Земли. По мнению экспертов, проектирование космических аппаратов для работы на таких высотах — наиболее актуальная сегодня задача. Более высокие орбиты захватываются коммерческими компаниями, и их оборудование может остаться там на долгие годы.

Полет мысли

Специалисты Московского авиационного института (МАИ) вместе с коллегами из МГУ ведут работу над созданием двигательной установки для космических аппаратов, предназначенных для работы на низких орбитах высотой около 200 км. Она будет способна создавать тягу, используя атмосферные газы — азот и кислород, которые еще сохраняются на данном расстоянии от Земли. Продолжительность работы такой системы, в отличие от традиционных двигательных установок, не ограничена запасом топлива. Ее применение позволит снизить размеры и стоимость спутников для таких высот, что также уменьшит затраты на их выведение в околоземное пространство.

— Мы намерены использовать остатки атмосферы, которые есть на этих высотах. Для этого нужно захватывать набегающий на спутник поток газов, сжимать и подавать его в двигатель, где он будет превращаться в плазму под воздействием электрической энергии, получаемой с солнечных панелей. Воздействуя на плазму электрическими полями, можно ускорять ионы и таким образом получать реактивную тягу, — сказал старший научный сотрудник Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики МАИ Александр Богатый.

Установка, над которой работают ученые, включает в себя сам двигатель, создающий тягу, систему сбора атмосферных газов, а также систему электропитания и управления. Уже созданы два первых компонента, однако пока они не объединены в единый механизм. Конкретные параметры устройств будут зависеть от размеров и формы космического аппарата и от его орбиты. Однако сейчас инженеры рассматривают уровень потребляемой мощности до 1 кВт. По их оценкам, в случае успешного решения актуальных научно-технических проблем разработка может быть доведена до стадии опытного образца в течение пяти-семи лет.

Как пояснили конструкторы, размещение космических аппаратов на низкой орбите открывает множество новых возможностей. Например, спутники с такой высоты могли бы напрямую обеспечивать связью абонентов без необходимости использовать базовые станции. Это позволило бы «накрыть» интернетом весь земной шар. Однако пока ни одно государство в мире не обладает техническими возможностями для реализации этих планов.

Двигатели, которые будут использоваться для таких спутников, должны обладать более высоким ресурсом, чем те, что применяются на высоких орбитах. Это необходимо, так как на расстоянии около 200 км от Земли космический аппарат испытывает существенное сопротивление остаточной атмосферы, поэтому должен работать непрерывно. Помимо создания надежной двигательной установки, для низкоорбитальных устройств необходимо также разработать и соответствующую электронную начинку. Работа в этих направлениях ведется во многих странах, и рано или поздно такие технологии появятся.

Стоимость разрабатываемой установки будет сопоставима с ценой широко используемых в настоящее время в спутниках плазменных и ионных двигателей. При этом устройство будет иметь преимущества перед ними, так как не требует хранить на борту спутника запасы вещества, необходимые для его работы.

Две проблемы

Для успешного завершения работы ученым МАИ предстоит решить две ключевые проблемы. Во-первых, скорость движения спутника на низкой орбите составляет 8 км/c. Для проведения испытаний установки необходимо искусственно воссоздать эти условия. Однако аэродинамические трубы дают скорость потока максимум до 4 км/с. Можно использовать для разгона воздуха электрический ракетный двигатель, но он создает поток со скоростью порядка 100 км/с, что слишком быстро.

Во-вторых, плазма, в которую превращаются газы в установке, очень хорошо проводит электричество. А для разгона частиц в двигателе используется высокое напряжение. Сама конструкция сделана из металла, поэтому если киловольты из плазмы замкнутся на корпус космического аппарата, это приведет к аварии. У разработчиков есть понимание, как решить эти вопросы, но это потребует времени и напряженной работы, отметили разработчики.

Создание нового двигателя для спутников на низких орбитах — даже более актуальная задача, чем разработка Илоном Маском космического корабля Starship, уверен член-корреспондент Российской академии космонавтики Андрей Ионин. Сейчас на орбитах от 500 км и выше коммерческими компаниями создаются многоспутниковые системы связи. В околоземном пространстве, принадлежащем всему человечеству, нет никакого международного регулирования, и оно просто захватывается огромным количеством частных спутников, отметил он.

— Развертывание таких группировок на орбитах выше 500 км создает очень большие риски, так как спутники остаются там на годы и даже десятилетия. Поэтому на этой высоте должно быть введено жесткое регулирование. Тысяч космических аппаратов там быть не должно. Двухсоткилометровая орбита самоочищающаяся. Без работающего двигателя спутник может совершить по ней один виток и после сгорит в атмосфере, поэтому только такие орбиты и допустимо использовать для многочисленных коммерческих группировок, — сказал Андрей Ионин.

По словам специалиста, срок разработки двигателя в пять-семь лет слишком большой, необходимо ускорить процесс.

Говорить об экономической целесообразности двигательной системы до начала эксплуатации слишком рано, так как заявленные характеристики могут остаться только на бумаге, полагает эксперт в космической отрасли Александр Железняков.

https://iz.ru/1559887/denis-gritcenko/atmosfernye-ostatki-v-rossii-sozdaiut-vechnyi-dvigatel-dlia-sputnikov

А тут что-то не видно упоминаний про Темкина. Что-то другое параллельно разрабатывается?

Вячеславом Темкиным, представляющим инновационное предприятие "Кипр" из Сергиева Посада

Темкин попросил президента дать указание Роскосмосу предусмотреть бюджет на завершение совместных испытаний и изготовление пяти опытных образцов пяти малогабаритных спутников, а также на проведение летных испытаний в космосе.

Темкин вроде как уже готов что-то запускать на орбиту, а у МАИ с МГУ лет через 5-7.

Атмосферный свой: российские спутники смогут летать без топлива
Что космические аппараты будут использовать в качестве горючего

Российские изобретатели создали первый в мире двигатель для спутников, который работает без топлива. В качестве горючего аппарат будет использовать остатки атмосферы на орбите. Спутники с таким двигателем могли бы функционировать на считающихся низкими орбитах в районе 200 км от Земли. Сейчас этот диапазон практически не освоен, поскольку на высотах ниже 300 км аппаратам требуется слишком много топлива. Использование этих высот позволило бы, например, обеспечить страну высокоскоростной связью с относительно небольшими затратами, пояснили разработчики. Однако на низких орбитах кислород может губительно воздействовать на двигатель, что, вероятно, сократит срок службы летательного аппарата, указали эксперты.

На подножном корме

Двигатели нужны находящимся на орбите космическим аппаратам, чтобы компенсировать торможение, которое возникает из-за наличия остаточной атмосферы Земли. Без устройства, поддерживающего аппараты на заданной высоте, спутники бы снижались и в итоге сгорали в плотных слоях атмосферы. Кроме того, с их помощью можно изменить направление движения, траекторию и скорость спутника. Обычно в качестве таких устройств используют ионные двигатели. Они работают за счет разгона ионов рабочего газа электрическим полем: поток ускоренных заряженных частиц вылетает из двигателя, создавая тягу, — силу, которая «толкает» аппарат.

Сложность в том, что рабочий газ, система его хранения и подачи имеют значительный вес, а также рано или поздно он заканчивается, — тогда и срок службы спутника подходит к концу. Инженеры из российской компании «Экипо» придумали оригинальный метод решения проблемы.

Созданный ими ионный двигатель принадлежит к так называемому открытому типу.

— Такому двигателю не нужно дополнительное топливо, то есть рабочий газ, — рассказал «Известиям» руководитель проекта Вячеслав Темкин. — Ионная ловушка открытого типа обеспечивает работу двигателя за счет использования остатков атмосферы в низком космосе. Она создает электромагнитное поле, которое обеспечивает зажигание плазмы, в которой ионизуются атмосферные газы. Получающиеся при этом ионы могут быть эффективно захвачены электромагнитным полем. Проведенные нами эксперименты показали устойчивое горение плазмы даже в условиях глубокого вакуума.

По заявлению разработчиков, характеристики «воздушного» двигателя даже превосходят параметры, получаемые на обычных устройствах закрытого типа.

Чем ниже, тем лучше

По мнению ведущего инженера-исследователя корпорации «Российские космические системы» Марии Барковой, использование новых двигателей может позволить продлить срок службы низкоорбитальных космический аппаратов.

— При разработке своего сборщика космического мусора у меня также возникла идея использовать атмосферные газы для получения окислителя (кислорода) и горючего (водорода), которые можно найти на высоте до 1 тыс. км, — рассказала специалист. — Однако она не подошла из-за того, что на таких высотах атмосферы уже нет. Но в рамках увеличения срока службы именно низкоорбитальных космических аппаратов идея использовать атмосферные газы в качестве компонентов топлива подает большие надежды.

Низкий космос сейчас мало освоен из-за того, что космические аппараты сложно удержать на орбитах высотой ниже 300 км. Например, чтобы спутник пробыл на орбите высотой около 200 км один год, требуется масса топлива, сравнимая с тяжестью самого спутника. То есть вес аппарата перед запуском практически удваивается, и запуск становится значительно дороже. А когда топливо будет израсходовано, спутник перестанет работать. По этой причине, например, все спутники системы Starlink Илона Маска планируется использовать на высотах существенно больше 300 км.



— С нашим ионным двигателем можно уверенно удерживать спутник на высоте ниже 200 км длительное время без топлива, — заявил Вячеслав Темкин. — На таких высотах существенно возрастают возможности для обеспечения эффективной связи, навигации и дистанционного зондирования Земли по сравнению с большими высотами, допустим, 300–500 км. На данных высотах в отличие от больших отсутствует космический мусор.

Это обстоятельство практически исключает гибель спутника из-за столкновения с каким-либо объектом. Аппарат с таким двигателем можно использовать на орбите до те пор, пока его элементы не перестанут функционировать технически.

По словам руководителя проекта, благодаря разработке Россия может занять лидирующую позицию в низком космосе.

— Мы сможем обеспечить покрытие устойчивой связью территории Крайнего Севера, обеспечить навигацией Севморпуть, развивать интернет, телевидение и другое. В низком космосе будут решены многие актуальные для экономики России и геополитики задачи, — заявил Вячеслав Темкин. — Небольшие габариты и низкая масса спутника позволяют существенно сократить затраты на его запуск.

Однако начальник отдела Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики МАИ Александр Богатый считает, что преимущества такого двигателя неочевидны.

— Атомарный кислород, присутствующий на этих орбитах, оказывает губительное влияние как на аппарат в целом, так и на двигатель, поэтому долго использовать его не получится, — пояснил эксперт. — К тому же на высотах ниже 200 км энергии от солнечных панелей не хватит на компенсацию сопротивления атмосферы. Также двигательная установка получается довольно большой из-за необходимости захватывать требуемое количество газа.

Сейчас разработчики создали лабораторный макет двигателя. Его проверили в условиях, моделирующих открытый космос, — в вакууме разной степени. По словам авторов проекта, устройство работает стабильно и эффективно и готово к реальным испытаниям. Двигатель уже представили публике на проектно-образовательном интенсиве «Архипелаг».

https://iz.ru/1374786/olga-kolentcova/atmosfernyi-svoi-rossiiskie-sputniki-smogut-letat-bez-topliva

Богатый раскритиковал Темкина и замутил свой аналогичный проект?