Двигатель для спутников, использующий атмосферу Земли как топливо, прошёл проверку

Прототип воздушно-реактивной электрической двигательной установки (ABEP), разрабатываемой при финансировании Европейского космического агентства, успешно прошёл критический этап проверки конструкции. Результаты подтвердили техническую осуществимость системы и её готовность к следующей фазе — испытаниям в вакуумных камерах, имитирующих условия сверхнизкой околоземной орбиты (VLEO) на высотах от 180 до 250 километров.

Проект реализуется компанией TransMIT GmbH, а разработку бескатодного электроракетного двигателя ведёт компания IQM. Двигатель представляет собой высокочастотный ионный двигатель, работающий без катодной сборки. Именно отсутствие катода отличает его от существующих аналогов: в предшествующих исследованиях катодный узел оказался наиболее проблемным компонентом при контакте с агрессивной кислородосодержащей средой верхних слоёв атмосферы.

Принцип работы установки заключается в захвате остаточных молекул атмосферных газов — преимущественно азота и кислорода — их последующей ионизации и ускорении для создания тяги. Таким образом, спутник использует в качестве рабочего тела ту же среду, которая вызывает его торможение. Заявленные целевые параметры прототипа — коэффициент полезного действия не менее 50 процентов и удельный импульс от 4200 секунд.

Технология направлена на решение главной проблемы спутников на низких орбитах: необходимости нести запас топлива для компенсации атмосферного сопротивления. Отказ от бортового топлива снижает стартовую массу аппарата и потенциально снимает ограничение по сроку активного существования, который сейчас определяется именно запасами топлива.

Источник: Interesting Engineering