МИФИ и компания «Спутникс» приступили к испытаниям плазменного двигателя для малых космических аппаратов. Как сообщили N + 1 в пресс-службе Sitronics Group, он позволит наноспутникам в конце своей жизни самостоятельно снижать высоту орбиты, в два-три раза сокращая время до сгорания в верхних слоях атмосферы. В следующем году два кубсата с плазменными двигателями отправятся на околоземную орбиту.

Обычно у наноспутников формата CubeSat нет двигателей, поэтому они не способны управляемо менять орбиту. После завершения своей работы они могут оставаться на ней более десяти лет, рискуя столкнуться с другими аппаратами. Найти подходящую силовую установку для наноспутников, которая позволила бы им совершать сложные орбитальные маневры — непростая задача из-за ограничений по их габаритам, массе и энергопотреблению, а также из-за требований безопасности. Они исключают применение взрывоопасных веществ и ограничивают использование баллонов со сжатыми газами, но для малых спутников вполне мог бы подойти плазменный двигатель.

Плазменный двигатель — это разновидность электрического ракетного двигателя. В нем газ подается в рабочую кольцевую зону, внешняя часть которой представляет анод, а внутренняя, расположенная ближе к выходу, — катод. При подаче на анод и катод постоянного напряжения в сотни вольт, в рабочей зоне возникает ионизирующий разряд и образуется плазма. Затем эта плазма под действием силы Лоренца начинает двигаться в сторону выхода из рабочей зоны, создавая тягу.

Обычно для работы плазменного двигателя требуется большое количество энергии, но специалистам из МИФИ удалось заставить его работать от маленькой конденсаторной батареи.

Их плазменная силовая установка VERA (Volume-Effective Rocket-propulsion Assembly) весит 0,4 килограмма, а ее габариты с учетом крепежных элементов и разъемов — 89 на 95 на 60 миллиметров. Рабочим телом в двигателе служит пластик полиацеталь. Он, постепенно выгорая, превращается в плазму и выбрасывается из двигателя, создавая тягу. Предполагается, что номинальная тяга VERA будет 20 микроньютонов. При необходимости (и при наличии запаса электрической мощности) двигатель можно форсировать до 50 микроньютонов.

МИФИ и компания «Спутникс» уже приступили к огневым испытаниям VERA. В следующем году ее протестируют на двух наноспутниках формата CubeSat 3U на околоземной орбите. Разработчики говорят, что плазменные двигатели помогут наноспутникам самостоятельно снижать высоту орбиту в конце своей жизни, в два-три раза сокращая время до сгорания в верхних слоях атмосферы.