|
|
|
назад
Испытания нового ионного двигателя ЕКА прошли успешно.
Европейское космическое агентство и Национальный университет Австралии успешно завершили испытания новой модели ионного двигателя для космических аппаратов. Ионные двигатели создают импульс и работают за счет того, что придают ускорение пучку положительно заряженных ионов. В настоящее время ЕКА использует такой двигатель на аппарате SMART-1, осуществляющем исследование Луны.
Новый двигатель, по словам разработчиков, более чем в десять раз эффективней использует топливо, чем двигатель на SMART-1. При использовании одинакового количества топлива как у SMART-1, космический аппарат с новым двигателем, сумеет достигнуть не только Луны, но и выйти за пределы Солнечной системы. Новый экспериментальный двигатель Dual-Stage 4-Grid (DS4G), был спроектирован и построен всего за четыре месяца.
Традиционные ионные двигатели используют три близкорасположенные перфорированные сетки, содержащие тысячи миллиметровых отверстий, прикрепленные к камере, содержащей заряженные частицы. На первую решетку подается высокое напряжение в тысячи вольт, а вторая работает на низком напряжении. Разница потенциалов между двумя решетками создает электрическое поле, которое вытягивает ионы из камеры и ускоряет их. Чем больше разница потенциалов, тем больше скорость ионов. Однако, при разнице потенциалов около 5000 вольт и выше, некоторые ионы сталкиваются со второй сеткой, что приводит к повреждению решетки и, как следствие, к уменьшению долговечности двигателя.
Двигатель DS4G использует другую концепцию, впервые предложенную Давидом Фёрном в 2001 году. В новом двигателе используются четыре решетки, разделенные на две ступени. В первой ступени, две решетки расположены близко друг к другу и работают при высоком напряжении и относительно низкой (около 3000 вольт) разности потенциалов между ними, что позволяет извлекать ионы из камеры, без риска столкновения с решеткой. Во второй ступени, следующие две решетки расположены на большем расстоянии ниже по пути ионов, и работают при низких напряжениях. Большая разница потенциалов двух пар решеток позволяет придавать ионам более сильное ускорение.
На опытной модели была достигнута разница потенциалов около 30000 вольт, и получен поток частиц, перемещавшейся со скоростью 210000 м/с. Это более, чем в четыре раза больше чем у существующих ионных двигателей. Это позволяет достичь четырехкратного превосходства в эффективности использования топлива, уменьшить размеры двигателя или достичь большей мощности двигателя при таких же размерах. Благодаря высокому ускорению выходная струя получилась очень узкой, разлет частиц составил всего 3°, что в пять раз меньше чем было на существующих системах. Это также уменьшит количество используемого топлива для корректировки курса корабля.
Ожидается, что эти преимущества позволят двигателям такого типа работать в космосе в течение десятков тысяч часов. Однако перед тем как состоится первый старт аппарата с таким двигателем, ему необходимо будет пройти на земле тысячи часов испытаний в вакуумных камерах на Земле, сообщает официальный сайт ЕКА.
Текст: Николай Карташев
Источник: Компьюлента
<< Архив новостей
|
