В не столь отдаленном будущем крошечные, размером с небольшую монету, двигатели будут отвечать за движение и маневрирование микроспутников на земной орбите. Устройства, изобретенные профессором Массачусетского Технологического Университета Паоло Лозано, радикально отличаются от современных двигателей для космических аппаратов. Конструкция последних включает в себя множество деталей: клапана, трубопроводы, сопла, ёмкости для топлива и пр. В отличие от них, изобретение Лозано представляет собой плоские, напоминающие небольшие микрочипы, устройства, на поверхности которых располагаются до пятисот микроскопических “штырьков”. Они, если приложить к ним напряжение, излучают небольшие порции заряженных частиц. Поток ионов и создает движущую силу, которая в итоге приводит в движение спутник.
Нет никаких сомнений, что мощность подобных устройств очень невелика. Действительно, один двигатель способен воздействовать на спутник с силой всего 50 микроньютон. В земных условиях этого едва достаточно, чтобы поднять в воздух небольшой лист бумаги. Невесомость и космический вакуум существенно меняют ситуацию – тот же двигатель способен приводить в движение спутник весом около одного килограмма. К тому же разработка Лозано оказывается очень экономичной, что является крайне важным факторов в космосе, где дозаправка топливного бака невозможна.
Компактные размеры микродвигателей становятся огромным преимуществом. Во-первых, разместив несколько таких устройств на одном космическом аппарате, можно легко им манипулировать, меняя ориентацию в пространстве и траекторию движения. Во-вторых, профессор Лозано предлагает использовать не одиночные двигатели, а целый массив двигателей. В этом случае можно приводить в движение более массивные спутники или придавать им большее ускорение. Расположив двигатели на единой панели, наподобие солнечных, можно ориентировать их в нужном направлении, и уже затем включать “полную мощность”. Другими словами, микродвигатели заметно упрощают управление космическими аппаратами, делая их более маневренными.
Необходимость в разработке подобных двигателях сегодня уже ни у кого не вызывает сомнений. На околоземную орбиту выводится все большее и большее количество так называемых микроспутников, размеры которых не превышают размеры кубика Рубика и весят около полутора килограмм. Такие аппараты недороги в изготовлении и доставке на орбиту – пару подобных спутников можно поднять в космос в качестве небольшой дополнительной нагрузки во время запуска “взрослых” исследовательских аппаратов. Небольшие размеры микроспутников не позволяют установить на них полноценные двигатели, и зачастую они передвигаются по околоземной орбите в “пассивном режиме”. Разработка профессора Лозано решит проблему управления подобными миниатюрными аппаратами и позволит создавать более функциональные и долгоживущие на орбите устройства. Популярность микроспутников резко возрастет, расширится область их применения, и возможно, на них возложат часть задач, которые выполняют сегодня гораздо более массивные и дорогие аппараты. Космические исследования станут доступнее.
Источник: 3dnews.ru
|
