Imperial College в Лондон работи върху нов космически двигател, който е по-малък от нокът

Imperial College в Лондон, Обединеното кралство, работи върху миниатюрен космически двигател, който използва вода като гориво и ще се използва за задвижване на все по-многобройните сателити джуджета, които непрекъснато се изстрелват в Космоса, пише elconfidencial.com. 

По-голямата част от сателитите, които в момента обикалят около Земята, са с размер между куфарче и мобилен телефон. Те обикновено тежат под 10 килограма и малкият им размер прави много трудно интегрирането на задвижваща система, която работи с малко енергия и с горива, които не са под налягане или токсични. Дизайнът на изследователите от Imperial College решава тези проблеми и го прави с помощта на евтино, екологично и много достъпно гориво: вода. Двигателят е наречен Iridium Catalysed Electrolysis CubeSat Thruster (ICE-Cube Thruster) и е с дължина приблизително колкото нокът. Неговата горивна камера и дюза са с размери едва един милиметър и се нуждае само от 20 вата електрически ток, за да работи.

Как работи

Според създателите му, този малък мотор има вграден електролизатор, който циркулира ток от 20 вата през вода, за да произвежда водород и кислород. Тези елементи се въвеждат в горивната камера за запалване, което генерира достатъчно тяга, така че наносателитите да могат да маневрират.

Според тестовете, извършени от изследователите – в рамките на Програмата за обща технологична подкрепа на Европейската космическа агенция (ESA) за намаляване на риска – двигателят генерира тяга от 1,25 милинютона със специфичен импулс от 185 секунди по устойчив начин. Тяга, която е 500 милиона пъти по-малка от тази на двигателите, използвани в космическата совалка, но това е достатъчно, за да поддържа новото поколение минисателити в орбита.

Малкият размер на ICE-Cube принуди изследователите да се обърнат към микроелектромеханичните системи (MEMS), нанотехнологична техника, използвана при производството на силициеви пластини за процесори.

„Проектирането на пропулсор (механично устройство, което осигурява задвижване. Думата обикновено се използва в морския език и предполага механичен монтаж, който е по-сложен от витло, бел. ред.), който работи в този мащаб, е уникално предизвикателство и изисква много различен подход от типичните ракетни двигатели, с които повечето хора са свикнали“, казват изследователите.

Екипът на Imperial College твърди, че този метод на производство е мащабируем и позволява минидрайвърите да се произвеждат в големи количества и на изключително ниска цена на единица продукция. Нещо, което ще бъде ключово за задоволяване на търсенето на пазара на наносателити, който се очаква да продължи да расте с добри темпове през следващите години.

Опасността от космически отпадъци

В края на миналия юни е имало 11 330 отделни сателита, обикалящи около Земята, според данни на Службата на ООН за въпросите на космоса (UNOOSA). Това представлява увеличение от 37,94% от януари 2022 г.

Освен това ESA изчислява, че има повече от 131 000 000 безполезни космически обекта между 1 милиметър и 10 сантиметра, които в момента обикалят около Земята със средна скорост от 36 000 километра в час. Тези обекти варират от изоставени ракетни степени до сателити, които вече не работят. Целият този натрупан боклук може в крайна сметка да обикаля около нашата планета на групи и да накара Земята да има пръстени като тези на Сатурн, но направени от скрап.

Много изследователи вече предупредиха, че това космическо замърсяване излага нашия научен капацитет на риск, блокирайки визията на инструменти като телескопи и нашите системи за ранно откриване на потенциално опасни метеорити. Скоростта на тези снаряди също застрашава нашите астронавти, техните космически кораби (като Международната космическа станция) и нашите сателитни системи. Много от тях, като комуникациите или GPS, са жизненоважни за функционирането на съвременното ни общество.

Въпреки че в момента няма ясно решение на този проблем, вече има предложения на масата. Екипът, ръководен от професор Джейк Абът от университета в Юта, е проектирал система от магнити, които се въртят в края на роботизирани ръце, създавайки магнитни токове във формата на вихрови вълни (вихрови токове), които улавят останките от космически отпадъци.

Илон Мъск също предложи по това време да превърне своя Starship в робот, който да яде космически отпадъци през горната си врата.

Въпреки това други гласове, като този на икономиста Матю Бърджис, предлагат по-малко технологични решения за въвеждане на ред в хаоса, който имаме там горе. Бърджис иска да приложи годишна такса за използването на орбитата и изчислява, че цената ще трябва да бъде до 235 000 на сателит на година. Това ще прехвърли отговорността за поддържане на пространството чисто върху операторите и ще доведе до увеличаване на стойността на сателитите.