Motor ultrapequeno de plasma russo da MEPhI será testado no espaço até o final do ano
Os engenheiros do MEPhI (Instituto de Física de Engenharia de Moscou) estão desenvolvendo ativamente um motor de plasma ultrapequeno projetado especialmente para nanosatélites. O principal problema não era criar um motor, mas fazê-lo funcionar totalmente a partir de uma pequena bateria de capacitor.
E era o russo especialistas, e eles criaram com sucesso um motor de plasma ultrapequeno, que eles querem testar no espaço antes do final do atual Do ano.
O problema dos nanossatélites e sua solução
No momento, podemos observar um verdadeiro boom nos chamados nanosatélites - espaçonaves, cujo peso não ultrapassa 10 kg. Portanto, apenas desde o início de 2021, cerca de 150 satélites do formato CubeSat foram colocados em órbita - o tipo mais popular de satélites ultrapequenos.
Portanto, a maioria desses nanodispositivos são usados para sondar a Terra, e o principal problema é dispositivos reside no fato de que eles são lançados em órbita por meio do lançamento cafona de dezenas deles para fora do foguete em um localização.
Para um trabalho de alta qualidade, eles precisam ser distribuídos uniformemente na órbita, o que significa que você precisa alterar sua velocidade em órbita. Atualmente, os painéis suspensos são usados para alterar a velocidade e girá-los perpendicularmente ao movimento do satélite para desaceleração máxima ou em paralelo para uma ligeira desaceleração.
O método tem uma, mas uma desvantagem muito significativa. Devido à desaceleração, os satélites freqüentemente perdem altitude e inevitavelmente saem de órbita e queimam nas camadas densas da atmosfera.
E, portanto, é necessário lançar constantemente todos os novos satélites para substituir os queimados.
A única maneira de sair dessa situação é instalar um motor em miniatura no satélite. Mas todos os motores existentes são projetados para funcionar em grandes espaçonaves, e eles consomem muita energia e os painéis de microssatélites não são capazes de fornecer eletricidade em princípio. E motores líquidos são proibidos por razões de segurança.
É por isso que os cientistas têm lutado para criar motores em miniatura por tanto tempo e às vezes sem sucesso.
Engenheiros russos encontraram uma solução
Especialistas russos sugeriram o uso de plástico poliacetal, e não compostos explosivos, como combustível em um motor de plasma. queimando-se gradualmente, é convertido em plasma e depois ejetado do motor, criando o empuxo necessário, que move o minissatélite.
Para ser justo, deve-se dizer que a ideia de usar plástico não é nova e foi proposta pela União Soviética especialistas e testados em 1964 na estação interplanetária Zond-2, que foi enviada a Marte pelos soviéticos União.
Na versão soviética, não foi usado poliacetal para os motores, mas o fluoroplástico comum. A principal característica deste material era sua alta densidade, mas também havia uma séria desvantagem.
Portanto, para o uso de fluoroplástico na forma de combustível, é necessária uma grande corrente de descarga. Se a corrente não for suficiente, então um filme de carbono se forma na superfície do plástico, que tem excelente condutividade de corrente, o que significa que pode provocar um curto-circuito, e o motor simplesmente sairá do construção.
Os engenheiros soviéticos resolveram o problema instalando capacitores de pulso grandes e poderosos, mas eles nunca podem ser usados em microssatélites.
A ideia dos engenheiros do MEPhI era criar um motor com dimensões de 83x83x50 mm e, para resolver o problema da formação do filme, começaram a procurar outro tipo de plástico. E durante a busca, foi encontrado um poliacetal, que possui uma cadeia (-C-O-C-O-C-), que não permite a formação de filme de carbono (alguma quantidade de óleo ou óleo é formada, o que não conduz uma corrente elétrica e, portanto, não é perigoso para motor).
Além disso, um sistema magnético externo feito de bobina de cobre foi instalado no motor, o que permitiu limitar a corrente de descarga e manter uma eficiência aceitável do motor. Assim, de acordo com cálculos preliminares, o recurso do motor pode ser cerca de 1000 horas de operação.
E, finalmente, capacitores compactos e leves foram instalados.
Perspectivas para o motor russo
Nos próximos meses, os engenheiros continuarão a ajustar o motor para melhorar a eficiência e aumentando o estoque de plástico, e no final do ano o motor deve ser testado em dois satélites na plataforma ao mesmo tempo OrbitKraft-Pro. Além disso, os desenvolvedores já têm acordos preliminares com a empresa espacial privada Sputniks.
Todos os testes devem ser concluídos até o verão de 2022, e depois disso será possível falar sobre a produção em série de motores.
Desejamos boa sorte aos nossos especialistas e esperamos que eles tenham sucesso, e a maioria dos nano satélites funcionará em nossos motores.
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