В МАИ разработали плазменный двигатель для спутников с почти неограниченным ресурсом

Плазменная двигательная установка для небольших и средних спутников. Её главное отличие — отсутствие износа деталей, который обычно сокращает срок службы таких устройств.

В Московском авиационном институте разработали плазменный двигатель для космических аппаратов. Он относится к плазменным двигательным установкам и рассчитан на небольшие и средние спутники. Создали его в Научно-исследовательском институте прикладной механики и электродинамики МАИ (НИИ ПМЭ МАИ).

У обычных электроракетных двигателей тяга и скорость истечения плазмы со временем падают: заряженные частицы бьют по керамическому разрядному каналу и постепенно разрушают его. В новом двигателе магнитные поля организуют зону ускорения плазмы так, что она полностью вынесена из канала. Частицы не бьют по изолятору и не разрушают его. Главный конструктор — ведущий инженер НИИ ПМЭ МАИ Егор Шилов.

По словам руководителя проекта, заместителя директора по развитию НИИ ПМЭ МАИ Александра Богатого, удельные характеристики двигателя остаются неизменными, экспериментально это подтверждено. Поэтому полётное задание не придётся регулярно корректировать. Двигательные системы, по его словам, будут работать стабильно до плановой замены — 5–7 лет после ввода спутника в эксплуатацию.

Мощность двигателя — 900 Вт, расчётное число включений и выключений — более 10000 циклов. Такие параметры позволяют ставить его на космические аппараты массой от нескольких сотен килограммов до тонны и более.

Двигатель позволит поднимать орбиту спутника, чтобы компенсировать аэродинамическое торможение в верхних слоях атмосферы, и расширит маневрирование: аппараты смогут менять траекторию, уходить от столкновения с космическим мусором и удерживать место в орбитальной группировке. В конце срока он позволит свести спутник с орбиты. По словам разработчиков, почти неограниченный ресурс открывает путь к миссиям малых аппаратов к Луне, Марсу, Венере и другим планетам, а также к исследованию околоземных астероидов.

Сейчас двигатель проходит цикл ресурсных испытаний: тяга и удельный импульс оставались постоянными почти 2000 часов непрерывной работы. Следующий шаг — дальнейшая наработка ресурса, чтобы определить предельный срок службы. С технической стороны изделие готово к серийному выпуску. При наличии заказов доработка под конкретные аппараты займёт примерно полгода, оценивает Богатый. Разработка ориентирована в первую очередь на молодые частные компании, и в целом она может стать основой семейства отечественных плазменных двигателей.

МАИ