Le moteur à plasma ultra-petit russe de MEPhI sera testé dans l'espace d'ici la fin de l'année
Les ingénieurs du MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute) développent activement un moteur à plasma ultra-petit spécialement conçu pour les nanosatellites. Le problème principal n'était pas de créer un moteur, mais de le faire fonctionner pleinement à partir d'une petite batterie à condensateur.
Et c'était le Russe spécialistes, et ils ont réussi à créer un moteur à plasma ultra-petit, qu'ils veulent tester dans l'espace avant la fin de l'actuel de l'année.
Le problème des nanosatellites et leur solution
À l'heure actuelle, nous pouvons observer un véritable boom dans les soi-disant nanosatellites - engins spatiaux dont le poids ne dépasse pas 10 kg. Ce n'est donc que depuis le début de 2021 qu'environ 150 satellites du format CubeSat ont été lancés en orbite - le type le plus populaire de satellites ultra-petits.
La plupart de ces nano-dispositifs sont donc utilisés pour sonder la Terre, et le principal problème est dispositifs réside dans le fait qu'ils sont lancés en orbite par ringard jetant des dizaines d'entre eux hors de la fusée en un seul lieu.
Pour un travail de haute qualité, ils doivent être répartis uniformément sur l'orbite, ce qui signifie que vous devez modifier leur vitesse en orbite. Actuellement, des panneaux déroulants sont utilisés pour modifier la vitesse et les faire pivoter perpendiculairement au mouvement du satellite pour une décélération maximale, ou en parallèle pour une légère décélération.
La méthode a un, mais un inconvénient très important. En raison de la décélération, les satellites perdent souvent de l'altitude et sortent inévitablement de leur orbite et se consument dans les couches denses de l'atmosphère.
Et par conséquent, il est nécessaire de lancer constamment tous les nouveaux satellites pour remplacer ceux qui sont grillés.
Le seul moyen de sortir de cette situation est d'installer un moteur miniature sur le satellite. Mais tous les moteurs existants sont conçus pour fonctionner sur de gros engins spatiaux, et ils consomment trop d'énergie et les panneaux des microsatellites ne sont pas en mesure de leur fournir de l'électricité en principe. Et les moteurs liquides sont interdits pour des raisons de sécurité.
C'est pourquoi les scientifiques se battent depuis si longtemps pour créer des moteurs miniatures et parfois en vain.
Les ingénieurs russes ont trouvé une solution
Les experts russes ont suggéré d'utiliser du plastique polyacétal, et non des composés explosifs, comme carburant dans un moteur à plasma. s'éteignant progressivement, il est transformé en plasma, puis éjecté du moteur, créant ainsi la poussée nécessaire, qui déplace le mini-satellite.
En toute justice, il faut dire que l'idée d'utiliser du plastique n'est pas nouvelle et a été proposée par les soviétiques spécialistes et testé en 1964 à la station interplanétaire Zond-2, qui a été envoyée sur Mars par les Soviétiques Syndicat.
Dans la version soviétique, le polyacétal n'était pas utilisé pour les moteurs, mais le fluoroplastique ordinaire. La principale caractéristique de ce matériau était sa haute densité, mais il y avait aussi un sérieux inconvénient.
Ainsi, pour l'utilisation de plastique fluoré sous forme de carburant, un courant de décharge important est nécessaire. Si le courant n'est pas suffisant, un film de carbone se formera à la surface du plastique, qui a excellente conductivité du courant, ce qui signifie qu'il peut provoquer un court-circuit, et le moteur sortira simplement de imeuble.
Les ingénieurs soviétiques ont résolu le problème en installant de gros et puissants condensateurs à impulsions, mais ils ne peuvent en aucun cas être utilisés sur des micro-satellites.
L'idée des ingénieurs MEPhI était de créer un moteur aux dimensions de 83x83x50 mm, et pour résoudre le problème de la formation de film, ils ont commencé à chercher un autre type de plastique. Et lors de la recherche, un polyacétal a été trouvé, qui a une chaîne (-C-O-C-O-C-), qui ne permet pas la formation de film de carbone (une certaine quantité d'huile ou d'huile se forme, qui ne conduit pas de courant électrique et n'est donc pas dangereuse pour moteur).
De plus, un système d'aimant externe constitué d'une bobine de cuivre a été installé sur le moteur, ce qui a permis de limiter le courant de décharge et de maintenir un rendement acceptable du moteur. Ainsi, selon les calculs préliminaires, la ressource du moteur peut être d'environ 1000 heures de fonctionnement.
Et enfin, des condensateurs compacts et légers ont été installés.
Perspectives pour le moteur russe
Au cours des prochains mois, les ingénieurs continueront d'affiner le moteur pour améliorer l'efficacité et augmenter le stock de plastique, et à la fin de l'année le moteur devrait être testé sur deux satellites de la plate-forme à la fois OrbitKraft-Pro. De plus, les développeurs ont déjà des accords préliminaires avec la société spatiale privée Spoutniks.
Tous les tests devraient être terminés d'ici l'été 2022, et après cela, il sera possible de parler de la production en série de moteurs.
Nous souhaitons bonne chance à nos spécialistes et espérons qu'ils y parviendront, et la plupart des nanosatellites fonctionneront sur nos moteurs.
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