Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное





Главная Обзоры СМИ Статьи


Атмосферные остатки: в России создают вечный двигатель для спутников


17 августа 2023 года Денис Гриценко, Известия


Российские конструкторы разрабатывают двигательную установку для спутников, предназначенных для работы на низких орбитах. На высоте около 200 км еще сохраняются остатки атмосферы, которая вызывает сопротивление, поэтому двигатель космического аппарата должен работать непрерывно. Особенность системы в том, что она не нуждается в топливе и использует для работы газы, которые забирает из окружающей среды. Технология позволит создать спутниковые группировки, которые будут способны покрыть сетями связи всю поверхность Земли. По мнению экспертов, проектирование космических аппаратов для работы на таких высотах — наиболее актуальная сегодня задача. Более высокие орбиты захватываются коммерческими компаниями, и их оборудование может остаться там на долгие годы.

Полет мысли

Специалисты Московского авиационного института (МАИ) вместе с коллегами из МГУ ведут работу над созданием двигательной установки для космических аппаратов, предназначенных для работы на низких орбитах высотой около 200 км. Она будет способна создавать тягу, используя атмосферные газы — азот и кислород, которые еще сохраняются на данном расстоянии от Земли. Продолжительность работы такой системы, в отличие от традиционных двигательных установок, не ограничена запасом топлива. Ее применение позволит снизить размеры и стоимость спутников для таких высот, что также уменьшит затраты на их выведение в околоземное пространство.

— Мы намерены использовать остатки атмосферы, которые есть на этих высотах. Для этого нужно захватывать набегающий на спутник поток газов, сжимать и подавать его в двигатель, где он будет превращаться в плазму под воздействием электрической энергии, получаемой с солнечных панелей. Воздействуя на плазму электрическими полями, можно ускорять ионы и таким образом получать реактивную тягу, — сказал старший научный сотрудник Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики МАИ Александр Богатый.

Установка, над которой работают ученые, включает в себя сам двигатель, создающий тягу, систему сбора атмосферных газов, а также систему электропитания и управления. Уже созданы два первых компонента, однако пока они не объединены в единый механизм. Конкретные параметры устройств будут зависеть от размеров и формы космического аппарата и от его орбиты. Однако сейчас инженеры рассматривают уровень потребляемой мощности до 1 кВт. По их оценкам, в случае успешного решения актуальных научно-технических проблем разработка может быть доведена до стадии опытного образца в течение пяти-семи лет.

Как пояснили конструкторы, размещение космических аппаратов на низкой орбите открывает множество новых возможностей. Например, спутники с такой высоты могли бы напрямую обеспечивать связью абонентов без необходимости использовать базовые станции. Это позволило бы «накрыть» интернетом весь земной шар. Однако пока ни одно государство в мире не обладает техническими возможностями для реализации этих планов.

Двигатели, которые будут использоваться для таких спутников, должны обладать более высоким ресурсом, чем те, что применяются на высоких орбитах. Это необходимо, так как на расстоянии около 200 км от Земли космический аппарат испытывает существенное сопротивление остаточной атмосферы, поэтому должен работать непрерывно. Помимо создания надежной двигательной установки, для низкоорбитальных устройств необходимо также разработать и соответствующую электронную начинку. Работа в этих направлениях ведется во многих странах, и рано или поздно такие технологии появятся.

Стоимость разрабатываемой установки будет сопоставима с ценой широко используемых в настоящее время в спутниках плазменных и ионных двигателей. При этом устройство будет иметь преимущества перед ними, так как не требует хранить на борту спутника запасы вещества, необходимые для его работы.

Две проблемы

Для успешного завершения работы ученым МАИ предстоит решить две ключевые проблемы. Во-первых, скорость движения спутника на низкой орбите составляет 8 км/c. Для проведения испытаний установки необходимо искусственно воссоздать эти условия. Однако аэродинамические трубы дают скорость потока максимум до 4 км/с. Можно использовать для разгона воздуха электрический ракетный двигатель, но он создает поток со скоростью порядка 100 км/с, что слишком быстро.

Во-вторых, плазма, в которую превращаются газы в установке, очень хорошо проводит электричество. А для разгона частиц в двигателе используется высокое напряжение. Сама конструкция сделана из металла, поэтому если киловольты из плазмы замкнутся на корпус космического аппарата, это приведет к аварии. У разработчиков есть понимание, как решить эти вопросы, но это потребует времени и напряженной работы, отметили разработчики.

Создание нового двигателя для спутников на низких орбитах — даже более актуальная задача, чем разработка Илоном Маском космического корабля Starship, уверен член-корреспондент Российской академии космонавтики Андрей Ионин. Сейчас на орбитах от 500 км и выше коммерческими компаниями создаются многоспутниковые системы связи. В околоземном пространстве, принадлежащем всему человечеству, нет никакого международного регулирования, и оно просто захватывается огромным количеством частных спутников, отметил он.

— Развертывание таких группировок на орбитах выше 500 км создает очень большие риски, так как спутники остаются там на годы и даже десятилетия. Поэтому на этой высоте должно быть введено жесткое регулирование. Тысяч космических аппаратов там быть не должно. Двухсоткилометровая орбита самоочищающаяся. Без работающего двигателя спутник может совершить по ней один виток и после сгорит в атмосфере, поэтому только такие орбиты и допустимо использовать для многочисленных коммерческих группировок, — сказал Андрей Ионин.

По словам специалиста, срок разработки двигателя в пять-семь лет слишком большой, необходимо ускорить процесс.

Говорить об экономической целесообразности двигательной системы до начала эксплуатации слишком рано, так как заявленные характеристики могут остаться только на бумаге, полагает эксперт в космической отрасли Александр Железняков.




комментарии (0):













Материалы рубрики

Кирилл Комаров
Профиль
Доступ в небо: будут ли иностранные авиакомпании летать по России
Антон Белый
Известия
Заряд по погоде: в РФ создали дронопорт для работы в экстремальных условиях
Богдан Степовой, Андрей Федоров
Известия
Спасительная «паутина»: разработаны тросовые укрытия для авиатехники
Дмитрий Корнев
Известия
Пятый элемент: чем уникален российский истребитель Су-57
Тимофей Кочкар
РБК
Взлет DJI: как китайский стартап подарил миру съемку с воздуха
Владимир Гаврилов, Станислав Федоров
Известия
Чек за бортом: авиакомпании заявили о рисках банкротств из-за долгов за лизинг
Антон Белый
Известия
Крылатые модели: в РФ создают «летающие грузовики» для нефтяников
Илья Словесный
Деловой Петербург
Российские власти озаботились ущемлением прав авиапассажиров



Сергей Гурьянов
Известия
Предполетная высота: сможет ли ФАС снизить цены на продукты в аэропортах
Александр Шиханов
Российская газета
Ярославский аэропорт может стать крупным транспортным хабом
Кирилл Комаров
Профиль
Теряют небо: как традиционные авиакомпании проигрывают лоукостерам
Андрей Коршунов
Известия
Внеземное разом: российские ученые будут искать жизнь на Венере
Анастасия Львова
РБК
Авиаторы поспорили о судьбе ГЛОНАСС в воздушной навигации
Дмитрий Маракулин, Евгений Петров
Деловой Петербург
У ЮниКредит Банка возникли разногласия с оператором Пулково
Антон Белый
Известия
Взлетный состав: ученые создали сверхпрочные полимеры для авиапрома
Кирилл Соколов, Михаил Добрунов
РБК
Не полетевший в космос Бабкин попросил Путина о независимой медкомиссии
Илья Словесный
Деловой Петербург
Налетят отовсюду: авиакаботаж может привести к поглощению российских компаний
Динара Прокопьева
Татар-Информ
Вертолет Aurus и производство Ту-214: что Мантурову показали на авиапредприятиях в Казани
Вера Басилая
Взгляд
Главный конструктор объяснил необычный облик нового российского беспилотника
Анастасия Львова, при участии Дарья Молоткова
РБК
ВЭБ выставил на аукцион простаивающий в Жуковском Superjet
Алексей Блинов
РБК
Минуя Москву: жители регионов России стали чаще летать через Казань
Марина Журавлева
РБК
Что будет способствовать развитию рынка гражданских беспилотников
Владимир Гаврилов, Станислав Федоров
Известия
Пилотный график: «Аэрофлоту» вынесли предостережение из-за переработок экипажей
Моника Хантер-Харт
Forbes
Как фирма иммигрантки из Турции обошла Boeing в разработке самолетов «Судного дня»
Владислав Новый
Forbes
Заоблачные перестановки: «Роскосмос» сменил куратора закупок спутниковых снимков
Анастасия Николаева
Интерфакс
Вместо МКС: когда будет развернута новая орбитальная станция, и кто первым полетит на нее?
Анастасия Львова
РБК
«Почта России» раскрыла стоимость доставки грузов беспилотниками
Наталья Башлыкова
Известия
В диапазоне комфорта: в РФ выделят радиочастоты для Wi-Fi в самолетах, кораблях и поездах
Андрей Коршунов
Известия
Небесное дело: российские роботы освоят Луну в следующем десятилетии
Валерий Филоненко
Парламентская газета
Полет аномальный: цены на авиаперевозки за неделю взлетели на 6,5 процента
Анна Балашова, при участии Петр Канаев, Евгения Стогова
РБК
«Роскосмос» заинтересовался оператором спутников для телевидения
Анастасия Морозова
Forbes
СМИ узнали о планах кабмина выделить 11 млрд рублей на защиту аэропортов от дронов
Дмитрий Корнев
Известия
Китайский форсаж: как КНР создает самолеты пятого поколения
Михаил Миронюк
Известия
Летное бремя
Джереми Богайски
Forbes
Как строительство частной космической станции обернулось для Axiom Space проклятием
Мария Недюк
Известия
Взошли с орбит: рекорд космонавтов на МКС откроет путь к полетам на Марс
Владимир Мазенко
"Комсомольская правда"
В России резко выросли цены на авиабилеты: В чем причины и насколько подорожают полеты в 2025 году
Валерий Кодачигов
Известия
Орбитальная инстанция: проект по созданию в РФ аналога Starlink обойдется в 445 млрд

Деловой Петербург
Пулково полетел на российском софте
Маргарита Грошева
РБК
Ведущие вузы увеличили набор на программы по беспилотникам
Марина Киселева
Парламентская газета
В Росавиации рассказали, как пассажирам компенсируют задержку рейса
Анастасия Львова, Яна Баширова
РБК
Авиадиспетчеры пожаловались на новую обязанность следить за птицами
Андрей Коршунов
Известия
Поле риска: экипаж Polaris Dawn испытает новые технологии и скафандры
Наталья Башлыкова
Известия
Полетный проект: сертификат эксплуатанта станет обязательным для авиаэкскурсий
Денис Гриценко, Андрей Коршунов, Евгения Перцева
Известия
Заблудший спутник: владельцев космических объектов обяжут ставить их на учет
Евгений Берсенев
Свободная Пресса
Китайский СОМАС С919 пошел по пути нашего «Суперджета», и это не лучший вариант
Альберт Калашян
Известия
Первым делом перелеты: Россия и Ливан работают над прямым авиасообщением
Юлия Леонова
Известия
Первый элемент: БПЛА на водороде защитит стратегическую инфраструктуру
Владимир Гаврилов, Павел Вихров, Станислав Федоров
Известия
Топливный баг: перевозчики предупредили о последствиях высоких цен на авиакеросин
Дмитрий Корнев
Известия
Боевой разворот: каким будет новый самолет компании «Яковлев»

 

 

 

 

Реклама от YouDo
erid: LatgC9sMF
 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer