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刚刚进入太空:RAS科学家为卫星创造突破性引擎

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图像源: Фото: Роскосмос

俄罗斯科学家们提出了一种质的新型发动机在外层空间工作。 它是基于等离子体激发使用微波火花放电的原理。 该装置可以安装在小格式卫星上。 与今天常见的燃气卫星发动机不同,新设备将使用特殊的金属介电板作为能源,其储备将足以用于10年的自主运行。 半径为10厘米的板可以替代1.5千立方米的燃气燃料。 在未来,新的发动机可以用于太阳系的发展。

俄罗斯科学家们提出了一种质的新型发动机在外层空间工作。 它是基于等离子体激发使用微波火花放电的原理。 该装置可以安装在小格式卫星上。 与今天常见的燃气卫星发动机不同,新设备将使用特殊的金属介电板作为能量源,其储备足以用于10年的自主运行。 半径为10厘米的板可以替代1.5千立方米的燃气燃料。 在未来,新的发动机可以用于太阳系的发展。

小,但完美的形成

俄罗斯科学院一般物理学A.M.普罗霍罗夫研究所的科学家们准备创建一个原型的一种新型发动机的操作在外层空间。 根据他们的想法,运动应该发生由于使用由他们描述的一种新型放电,其发生在气体环境中作为微波辐射的作用的结果。 物理学家称之为微波火花放电(MIR)。

-所提出的发动机具有许多优点。 主要的是,金属介质盘在系统中用作固体燃料-"IOF RAS微波放电气体动力学现象实验室负责人Igor Kossy说。

在MIR的帮助下,可以以激发等离子体的方式作用于金属介电材料,这将推动飞机前进。 这种发动机的功率将相对较小,但足以在真空中运动。 因此,开发商建议开始使用它的光小规模近地卫星,这是目前在俄罗斯和世界的需求。

新发动机中的电磁辐射源可以作为传统微波炉中使用的标准磁控管。 设备的尺寸-50x50x100厘米,重量-2公斤。 新单位的成本约为€1万。

作为燃料,发动机需要一个金属介电板。 例如,由直径为10cm和厚度为2cm的有机玻璃制成的磁盘可以作为1.5千立方米气体的来源,这是产生等离子体所必需的。 固体燃料将显着减少卫星的尺寸,由于它的一部分,其中今天用于航天器的气缸运动的气体被存储。 根据IOF RAS专家的计算,ICA上的燃料介电储备足以用于10年的自主操作。

所提出的发动机及其类似物的实施的复杂性是相对较弱的牵引力。 由于设备的操作,卫星获得的机械脉冲的功率很小。 但发展的作者有一个想法如何加强这一特点。 机械脉冲的当前计算是基于发动机的设计进行的,其中微波辐射直接施加到金属介电表面。 但是,如果微波到达等离子体产生表面,穿过介电盘的无线电透明厚度,理论上这可以显着增加机械脉冲。 但这个假设在实验过程中尚未得到证实。

等待测试

消息报采访的空间技术领域的专家对国际奥委会提出的技术解决方案持谨慎乐观态度。 从他们的角度来看,等离子发动机的想法很有趣,但对于最终评估,您需要等待"铁"的实施。

"俄罗斯科学家提出的发动机的概念有一个重要的优势:它的工作液最初是在一个固体,而不是液化状态,"阿列克谢Baigashev,天文界的伊曼纽尔康德BFU负责人说。

据专家介绍,所有其他要求等于发动机,这将显着减少燃料占用的体积,简化存储,运输和航天器发射的准备。 关键问题是在真正的航天器中测试声称的概念。 也许,新的发动机和地面试验的发展后,研究人员将推出一个测试微型卫星,其中,以发射进入轨道的低质量和成本,将允许充分研究推进系统在实际条件

-对于具有这样的等离子体源的离子发动机的实施,需要在实验中进行建设性的解决方案和测试,-彼得大帝圣彼得堡理工大学高等工程和物理学院教授Oleg Tsybin说(该大学是提高教育竞争力"5-100"项目的参与者)—

我们需要实际的解决方案的问题的材料和技术的固体表面,其电阻、破坏、热力学、类型和加速的离子,他们的中和,专家解释说。 解决这些问题后,发动机的优点和缺点,其功能将更加清晰。

调整轨迹

这是可能的和平号空间站发动机将是有用的情况下,你需要节省化学燃料和调整弹道很长的飞行时间,亚历山大Efremov,重力和RUDN宇宙学的教育和科学研究所

"但是,我们还没有关于他们的参数和能力的数据,"他指出。

基于微波火花放电的潜在安装的优点,如果它是可操作的-是加速飞行到各种天体没有工作流体的消耗,或以最小的消耗。 然而,这样的技术解决方案仍然提出了问题,因为它从来没有实际实施过,技术科学候选人Denis Malygin,Astronomicon实验室的首席设计师和Spbgetu"LETI"光子学部门的员工。 实验数据没有明确地证实或反驳这种装置的可操作性,这是由于除其他外,预期效果的小值,与测量误差相当,专家指出。

Denis Malygin说,这种离子推进器只适用于真空空间,不能在大气中移动车辆,因为离子推进器在发动机外存在离子时不起作用。 这种设备具有较高的能量消耗(1-7千瓦),并且在小型卫星上,能量非常有限。 此外,为了实现加速,一种新型的发动机需要长期运行,这又回到了卫星的能量问题,他补充说。

"这是一个有趣的想法。 它可以在机动发动机中使用的定向和稳定系统的航天器-"阿纳斯塔西娅Khramtsova,航空航天系统部的FEFU项目活动中心的负责人说。

她认为,对于主发动机,宣布的推力非常小。 问题是安装工作需要多少能量-这是选择卫星发动机时的关键指标。

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