Поиск
Показаны результаты для тегов 'ионного'.
Найдено: 2 результата
-
Европейское космическое агентство отчиталось о проведении первого испытания прямоточного ионного двигателя, использующего в качестве топлива воздух из окружающей атмосферы. В опубликованном на официальном сайте агентства пресс-релизе сообщается, что в перспективе подобные двигатели могут быть использованы в небольших спутниках, которые позволят им работать практически неограниченное количество времени на орбите высотой 200 и менее километров. В основе ионных двигателей лежит принцип ионизации частиц газа и их разгон с помощью электростатического поля. Благодаря конструктивным особенностям частицы газа в таких двигателях разгоняются до значительно больших скоростей, чем в химических двигателях. Ионные двигатели способны создавать гораздо больший удельный импульс и показывают меньший расход топлива, но обладают одним существенным недостатком – создают крайне малую тягу, по сравнению с обычными химическими двигателями. Именно поэтому сейчас ионные двигатели крайне редко используются на практике. Среди последних примеров их использования можно выделить разве что космический аппарат «Dawn», в настоящий момент находящийся на орбите карликовой планеты Цереры, а также аппарат миссии BepiColombo по исследованию Меркурия, которая начнется в конце 2018 года. Стандартная конфигурация используемых сегодня ионных двигателей подразумевает наличие запаса топлива, в качестве которого, как правило, выступает газ ксенон. Но есть и концепция прямоточных ионных двигателей, которая в реальных космических миссиях никогда не применялась. Она отличается от обычных ионных двигателей тем, что в качестве источника топлива выступает не конечный запас газа, который нужно загружать в бак перед запуском, а непосредственно воздух из атмосферы Земли или другого тела, обладающего атмосферой. В теории небольшой аппарат, оснащенный таким двигателем, сможет практически вечно находиться на низкой орбите с высотой от 150 километров. При этом компенсация атмосферного торможения будет осуществляться тягой двигателя, производящего забор воздуха из этой атмосферы. Европейское космическое агентство еще в 2009 году запустило спутник GOCE, который благодаря постоянно включенному ионному двигателю с запасом ксенона пробыл на 255-километровой орбите почти пять лет. По результатам эксперимента ЕКА приняло решение заняться разработкой концепта прямоточного ионного двигателя для аналогичных низкоорбитальных спутников. Испытания прототипа проходили внутри вакуумной камеры. Изначально в установку подавали ускоренный ксенон. В рамках второй части эксперимента в газозаборную систему начали подавать смесь кислорода с азотом, которая имитировала атмосферный состав на высоте 200 километров. В последней части испытаний для проверки работоспособности системы в основном режиме инженеры использовали чистую воздушную смесь.
-
Японское космическое агентство (Japanese Aerospace Exploration Agency, JAXA) произвела успешный запуск нового искусственного спутника, который произведет спуск на сверхнизкую околоземную орбиту, используя для этого новый тип ионного двигателя, эффективность которого на такой высоте в 10 раз превышает эффективность обычных двигателей, работающих за счет сжигания топлива. За следующие два года этот спутник, имеющий название Tsubame, спустится на высоту ниже 300 километров от поверхности, а сейчас он находится на высоте 480 километров, там, куда его "забросила" ракета-носитель. Спутник Tsubame был запущен при помощи ракеты, стартовавшей с площадки Космического центра Танегасима 23 декабря 2017 года. С момента запуска спутник передал на Землю один пакет данных, говорящих о том, что все его системы работают нормально, а его положение стабильно и соответствует расчетному. После спуска на сверхнизкую орбиту, спутник Tsubame станет своего рода рекордсменом, летающим на минимально возможной высоте. 400-килограммовый спутник Tsubame является частью программы Super Low Altitude Test Satellite (SLATS), в рамках которой будет производиться высококачественная съемка земной поверхности и измерения концентрации атомарного кислорода в верхних слоях атмосферы. "Кислород в обычных условиях состоит из двух атомов, связанных в единую молекулу при помощи ковалентной связи" - пишут представители JAXA, - "Однако, за счет воздействия ультрафиолетового света и космической радиации молекулы кислорода разрушаются и кислород существует в виде отдельных атомов. Такой атомарный кислород весьма активен с химической точки зрения и он интенсивно разрушает любой материал, который входит с ним в контакт" Для защиты от воздействия атомарного кислорода спутник SLATS покрыт слоем стойкого защитного материала, испытания которого также являются частью исследовательской программы. Эти испытания помогут ученым собрать данные, которые будут использоваться при разработке новых защитных материалов для спутников, которые будут работать на сверхнизких околоземных орбитах. Отметим, что при полете на сверхнизкой орбите спутник SLATS будет испытывать сопротивление воздуха, которое в тысячу раз больше сопротивления, действующего на другие спутники на высоте 600-800 километров от поверхности Земли. Для поддержания стабильной орбиты у спутника имеется ионный двигатель нового типа, который в качестве топлива использует ксенон и который предназначен для работы на столь малых высотах. Тяга, создаваемая этим двигателем, эквивалентна весу 10-центовой монеты, но ее достаточно для компенсации сопротивления воздуха и удержания спутника на стабильной высоте. И в заключении заметим, что нахождение на сверхнизкой орбите позволит спутнику SLATS производить съемку поверхности с высокой разрешающей способностью, не прибегая к использованию громоздкой и тяжелой высококачественной оптики. Это, в свою очередь, позволит в будущем существенно сократить затраты на производство и запуск спутников, которые будут способны находиться и работать на рекордно малых высотах.