Европейцы испытали новый ионный двигатель

23 января 2006 г.

Новый экспериментальный ионный двигатель, Dual-Stage 4-Grid (DS4G), созданный специалистами Австралийского университета в рамках совместного проекта с Европейским космическим агентством (ESA), успешно прошел тестовые испытания.

Новый ионный двигатель был разработан в рекордно короткие сроки - всего за 4 месяца. В ноябре 2005 года DS4G протестировали в Лаборатории электрической тяги в Нидерландах.

По своим характеристикам он намного превосходит все существующие аналоги - его использование обещает настоящий технологический прорыв в области космических двигателей. По мощности он в 10 раз превышает существующие ионные аналоги и в 4 раза - прототипные, и позволит космическим кораблять развить скорость до 210 км/cек.

Ионные двигатели создают тягу, используя электрическое поле для ускорения положительно заряженных ионов. Ионные двигатели уже устанавливались на космических аппаратах - на исследовательской станции НАСА Deep Space 1 (DS 1) и на экспериментальном геостационарном спутнике связи ESA Artemis. В последнем случае, благодаря наличию на борту 4-х ионных двигателей, удалось спасти казавшийся окончательно утраченным спутник, постепенно "поднимая" его на расчетную орбиту. В настоящее время ионный двигатель впервые в истории космонавтики используется в качестве основного на космическом аппарате ESA SMART-1, который проводит съемку лунной поверхности.

Новый ионный двигатель, по оценкам специалистов, превзойдет аналог, установленный на SMART-1. "Космические корабли будущего с новым типом ионного двигателя смогут отправиться не только на Луну, но даже и за пределы нашей Солнечной системы", - комментирует доктор Роджер Уолкер (Roger Walker), технический руководитель проекта. По мнению специалистов ESA, двигатель может быть использован в пилотируемом корабле к Марсу.

Обычный ионный двигатель состоит из трех решеток, в каждой - по тысяче миллиметровых отверстий. Решетки подсоединяются к камере с рабочим веществом. На первую решетку подается напряжение в тысячи вольт, вторая - находится под низким напряжением. В результате создается электрическое поле, под действием которого ионы из топливного резервуара эжектируются и ускоряются. Третья решетка останавливает электроны, движущиеся в обратном направлении. В идеале, разница напряжений между двумя решетками должна быть как можно больше, чтобы увеличить скорость ионов и эффективность расхода топлива. Но когда разница напряжений приближается к 5 кВ, ионы разрушают вторую решетку при столкновениях с ней.

В новом ионном двигателе DS4G используются 4 решетки - эту идею предложил в 2001 году британский специалист, доктор Дэвид Фирн (David Fearn). Ионы эжектируются при помощи двух решеток, расположенных близко друг к другу и находящихся под высоким напряжением. Далее расположены две другие решетки. Разница напряжений между парами решеток ускоряет ионы. Новая система позволяет создавать между двумя наборами решеток разность напряжений до 30 кВ и не вызывает их разрушения.

Сверхмощные и надежные ионные двигатели DS4G позволят космическим аппаратам совершить путешествие к Марсу и вернуться на Землю, а также существенно сократят время полета к удаленным планетам, например, Плутону. Но прежде специалисты должны будут существенно доработать двигатели и провести множество дополнительных тестов.

Другие новости за 23 января 2006 г.

Космический мусор начинает быстро размножаться

Европейцы испытали новый ионный двигатель

Астрономы заподозрили существование трансгалактических потоков "тёмной энергии"

Запуск первых четырех спутников навигационной системы Galileo обойдется в 1,5 млрд евро

Агония умирающей звезды

У соседних звезд обнаружены астероидные диски

Командир экипажа МКС пробежал полумарафон на тренажере

NASA предлагает вернуть космический мусор на Землю

Спутниковые снимки опять подешевеют