מנוע הפלזמה שפותח על ידי מדענים רוסים עבור CubeSat עובר בדיקות אחרונות
קבוצה משותפת של מדעני MEPhI ונציגי ספוטניקים הודיעה שהם החלו בשלב פעיל של בדיקת מנוע פלזמה המיועד לחלליות קטנות.
אז לפי מומחים, מכשיר הנעה כזה יאפשר ננו-לוויינים בסוף חייהם המחזור "מוריד באופן עצמאי את מסלולו ומכוון אותם במהירות לתוך השכבות הצפופות של האטמוספירה, ונשרף שֶׁלָהֶם.
מדוע ננו-לוויינים זקוקים למנועים בכלל?
כרגע, ננו-לוויינים מיוצרים לפי הפורמט CubeSat, מערכות הנעה פשוט לא מסופקות. מסיבה זו, הם אינם מסוגלים לשנות באופן עצמאי את המסלול. מסתבר שננו-לוויינים לא תקינים ומבלים יסתובבו במסלול עד עשר שנים, ובכך יגדילו את הסיכון להתנגשות עם עצמים אחרים.
זה די קשה לבחור תחנת כוח המאפשרת ננו-לוויינים, כי יש הגבלות חמורות על משקל ומידות עבור מתקנים כאלה. דרישות הבטיחות גם אינן מאפשרות שימוש באמצעי נפץ, כמו גם בלוני גז דחוס, ומסתבר שהאופציה המתאימה ביותר היא מנוע פלזמה.
להשוואה. מנוע פלזמה הוא תת-סוג מיוחד של מנוע רקטי חשמלי. בהתקנה כזו, הגז מופנה לאזור הטבעתי הפועל, בעוד שהחלק החיצוני אינו אלא האנודה, והפנימי, הממוקם קרוב יותר לשקע, הוא הקתודה.
במקרה זה, כאשר מתח ההפעלה מופעל על האלקטרודות, נוצרת פריקה מייננת ונוצרת פלזמה. והפלזמה שכבר הושגה בדרך זו, עקב פעולת כוח לורנץ, מתחילה לנוע לעבר היציאה מאזור העבודה, ובכך יוצרת את הדחף הדרוש.
בתנאים רגילים, נדרשת כמות עצומה של אנרגיה כדי לשמור על הפעלת מדחף פלזמה. אבל מהנדסים רוסים מ-MEPhI הצליחו להפעיל מנוע כזה מבנק קבלים קטן.
המתקן שיצרו המהנדסים קיבל את השם VERA (Volume-Effective Rocket-Propulsion Assembly) ומשקלו 400 גרם בלבד, ומידותיו 89 על 95 על 60 מ"מ.
במקרה זה, פלסטיק polyacetal משמש כנוזל עבודה בהתקנה. הפלסטיק השרוף הופך לפלזמה ונפלט מתוך פיית המנוע, וכך נוצר הדחף הדרוש.
אז לפי חישובים ראשוניים, הדחף המדורג VERA הוא 20 מיקרוניוטון. ובמצב מבער לאחר, בתיאוריה, המנוע מסוגל לספק עד 50 מיקרוניוטון.
מהנדסים כבר החלו לערוך את מה שנקרא מבחני ירי של מערכת ההנעה VERA, ואם הכל ילך לפי תוכנית, אז בשנת 2022 המנועים ייבחנו ישירות במסלול כחלק מננו-לוויינים של CubeSat 3U.
לדברי המפתחים, השימוש במנועי פלזמה על ננו-לוויינים יאפשר להם להתאים באופן עצמאי את גובה המסלול, ועם השלמת פעולתם, שחררו אותם מהמסלול ובכך, צמצמו פי שלושה מהזמן שלפני הבעירה שלהם בשכבות העליונות אַטמוֹספֵרָה.
ובכן, בואו נראה כיצד מנועי פלזמה רוסיים "ישתרשו" על ננו-לוויינים.
ובכן, אם אהבתם את החומר, אל תשכחו לדרג אותו, כמו גם להירשם לערוץ. תודה לך על תשומת הלב!