10 декабря 2021

В лаборатории плазменных двигателей Института ЛаПлаз НИЯУ МИФИ начались огневые испытания

Сотрудники лаборатории плазменных двигателей Института ЛаПлаз совместно с сотрудниками компании «СПУТНИКС» (входит в SITRONICS Group) начали огневые испытания двигательной установки на базе абляционного импульсного плазменного двигателя с внешней магнитной системой.

Испытания проходит полноценная двигательная установка, включающая в себя, помимо самого двигателя, компактные высоковольтные преобразователи, обеспечивающие питание двигателя от низковольтной бортовой сети спутника, а также электронную плату управления, принимающую цифровые команды и на их основе контролирующую все процессы внутри установки.

По планам разработчиков в следующем месяце будет собрано два наноспутника формата CubeSat 3U, использующих двигательные установки данного типа. Вывод спутников на околоземную орбиту предполагается в следующем году, где и пройдут основные лётные испытания двигателя.

Плазменная двигательная установка, получившая название VERA (Volume-Effective Rocket-propulsion Assembly), станет одной из первых в мире, пригодных для установки на космические аппараты столь малого (масса не более 4 кг) формата, как CubeSat 3U. Малые размеры и масса разработанных двигателей позволят создавать на орбите группировки из десятков наноспутников.

Несмотря на малый размер, такие спутники смогут решать множество задач, которые ранее решались только с помощью куда более крупных и дорогих аппаратов. Наноспутники могут заниматься дистанционным зондированием Земли (ДЗЗ), в том числе оперативным выявлением стихийных бедствий, собирать данные о перемещении морских и воздушных судов, поддерживать так называемый "интернет вещей" (IoT), обеспечивая связь с удалёнными автономными метеорологическими и океанографическими станциями и т.д.

Однако до сих пор разработчики наноспутниковых группировок сталкивались с проблемой отсутствия достаточно компактных двигательных установок, которые позволили бы спутникам занять и затем поддерживать необходимые позиции в орбитальной плоскости. С двигателем VERA эта проблема будет решена, что даст мощный толчок для развития недорогих спутниковых систем нового поколения.

Ещё одна важная проблема, которую поможет решить новый плазменный двигатель – проблема космического мусора. Обычно наноспутники могут оставаться на орбите более десяти лет после завершения своей эксплуатации, прежде чем торможение о верхние слои атмосферы очистит от них околоземное пространство. Всё это время сохраняется угроза, что уже отработавший свой ресурс наноспутник врежется в какой-нибудь действующий, возможно, пилотируемый, аппарат. Но оснащённые двигателями наноспутники могут в конце своей жизни самостоятельно снизить высоту орбиты, тем самым в 2-3 раза сократив время до сгорания в верхних слоях атмосферы.