Если смотреть фантастические фильмы про космос, то часто космические аппараты огромных размеров движутся там с немыслимыми скоростями при помощи двигателей с голубым свечением. Учитывая, что фильмы фантастические, а скорости, которые, якобы, развивает техника, околосветовые, то и вывод напрашивается сам собой - это лишь фантастика. И, конечно, так оно и есть - пока мы далеки от того, чтобы рукотворные объекты двигались в космосе с такими скоростями. Но частично в такой фантастике есть и правда - я про двигатели с голубым свечением. Как раз сегодня об этом и поговорим.
Кстати, самый быстрый рукотворный объект в истории - зонд Solar Parker, который достиг скорости в 300 км/с. Несложным математическим расчётом мы понимаем, что это 0,1 % от скорости света
Новая разработка российских инженеров
В Московском авиационном институте разработали инновационный двигатель HT-1000 на эффекте Холла*. Как заявляется, двигатель подходит для космических аппаратов массой от 450 кг, работающих на низкой околоземной орбите со сроком активного существования до семи лет.
Над созданием инновационного двигателя работал коллектив Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики (НИИ ПМЭ) МАИ при поддержке индустриального партнёра, компании «Орбитек».
*Двигатели на эффекте Холла - это один из типов электростатических ракетных двигателей. Также двигатели на эффекте Холла иногда называют плазменными двигателями
Принцип работы двигателя
Двигатели на эффекте Холла работают следующим образом: в камеру подается рабочее тело (то есть, топливо). Чаще всего топливом является ксенон или криптон. Созданное магнитное поле ионизирует рабочее тело, то есть из атомов газа выбиваются электроны. Таким образом, газ превращается в плазму, которая и создаёт тягу двигателя.
«Ключевым элементом является применение магнитного поля, которое создаётся с помощью инновационной магнитной системы двигателя. Оно направляет и удерживает плазму, обеспечивая её стабильность и управляемость. Электрическое поле, создаваемое в ионизационной камере, ускоряет ионы, выбрасывая их из разрядной камеры двигателя с высокой скоростью. Именно этот высокоскоростной поток ионов формирует реактивную тягу, которая обеспечивает движение космического аппарата»
, – уточнил заместитель директора по развитию НИИ ПМЭ МАИ Александр Богатый.
Для чего используют двигатели на эффекте Холла?
Чаще всего, такие двигатели применяются для осуществления манёвров космических аппаратов. В этом направлении они зарекомендовали себя очень хорошо.
«Эти двигатели позволят не только обеспечивать функционирование спутников в течение жизненного цикла, но и осуществлять манёвры подъёма орбиты, разведение аппаратов при групповом запуске и сведения аппаратов с орбиты в конце эксплуатации»
, – добавил Александр Богатый.
Моё мнение
Каждая новая разработка в этом направлении (двигателестроение) крайне важна. По заявлению МАИ, в данный момент НТ-1000 находится на этапе подготовки к квалификационным испытаниям. Также ведётся активная подготовка к серийному производству в Зеленограде, где компанией «Орбитек» создана высокотехнологичная производственная площадка.
Таким образом, это не только уникальная разработка двигателя для космических аппаратов, но и создание нового производства, что всегда является важным событием для отечественной ракетно-космической отрасли.
Пожелаем разработчикам успехов в налаживании серийного производства!
Знали ли ранее о таких типах ракетных двигателей? Делитесь в комментариях и подписывайтесь на канал!
Автор: Денис Прудник - аэрокосмический инженер и молодой ученый. Популяризатор космонавтики. Лектор Российского общества «Знание». Научно-популярный блогер. Автор двух детских научно-популярных книг про космос.
Подписывайтесь на моё сообщество ВКонтакте, там еще больше интересного про космос!