Два профессора-инженера из Мичиганского университета обратились в интернет-сообщество Kickstarter с просьбой помочь профинансировать новую космическую спутниковую программу.
Учёные объединили свои усилия с целью разработать в течение нескольких месяцев новую технологию, результатом которой должно стать создание плазменного реактивного двигателя, способного отправить в глубокий космос CubeSat (миниатюрный исследовательский спутник) – нечто, чего не удавалось прежде сделать никому.
«Мы обратились к Kickstarter с просьбой оказать нам помощь в разработке технологии создания миниатюрных реактивных двигателей, которые можно будет устанавливать на CubeSat – космический аппарат размером не больше буханки хлеба. Мы собираемся использовать этот реактивный двигатель чтобы вывести CubeSat за пределы земной орбиты, в межпланетное пространство», - рассказывает Бенджамин Лонгмье, доцент кафедры аэрокосмических технологий и двигателей Лаборатории плазмодинамики и электрических двигателей (PEPL) в Инженерном колледже.
В двигателе предполагается использовать разогретую до высоких температур плазму, которая, проходя через магнитное поле, будет создавать движущую силу для аппарата CubeSat. Этот двигатель, по словам Беджамина Лонгмье, станет первым в своём роде. Данная технология сможет сделать проще и дешевле процесс исследования открытого космоса и даже других планет.
Партнёром Лонгмье по проекту выступает Джеймс Катлер, доцент кафедры аэрокосмических технологий и директор Мичиганской исследовательской лаборатории (MXL), которая разработала, построила и запустила в 2008 году первый спутник типа CubeSat. С тех пор команда Катлера запустила на орбиту уже три таких мини-спутника, пишет корреспондент Mediasat.
«Проблема космических аппаратов, которые мы сейчас строим, заключается в том, что они неподвижны на орбите», - говорит Катлер. – «А в космосе есть много интересных мест, которые мы бы хотели исследовать. Поэтому я решил пригласить Бена, и вместе, надеюсь, мы сможем создать технологию, которая поможет нашим спутникам посещать эти интересные уголки космоса».
Помимо всего прочего, спутник CubeSat ещё необходимо адаптировать к суровым условиям межпланетного пространства за пределами защитного магнитного поля Земли.
Команда Катлера была выбрана Лабораторией реактивных двигателей (JPL) для участия в Проекте поиска решений путешествий в межпланетном пространстве космических нано-аппаратов в условиях соответствующей среды (INSPIRE). Целью данного проекта является продемонстрировать возможность выживания, движения, взаимодействия с Землёй и полезной деятельности двух мини-спутников CubeSat, выведенных с помощью большой ракеты в глубокий космос. Данный проект должен помочь развитию технологии CubeSat для проведения исследований межпланетного пространства. Однако в настоящее время эти мини-спутники не имеют средств автономного движения в космосе и изменения направления такого движения.
«Эти трудности с двигательной системой во многом являются сдерживающим фактором для наших космических аппаратов», - говорит Катлер.
Вот тут-то и пригодятся технологии, которые разрабатывает Лонгмье. Устройство двигателя Лонгмье отличается от существующих двигателей по двум основным параметрам. Во-первых, двигатель Лонгмье миниатюрен. Вся система занимает пространство объёмом в 1 кубический сантиметр (или литр), или же одну треть всего размера мини-спутника. Разумеется, столь миниатюрные реактивные двигатели существуют. Есть и ещё меньшие устройства, но ни один из существовавших ранее образцов не обладал должным количеством мощности, чтобы продвинуть космический аппарат на большое расстояние.
«Если бы мы попытались осуществить запланированную космическую миссию, используя существующие технологии, мы не смогли бы даже вывести спутник за пределы земной орбиты», - говорит Лонгмье. – «У нас есть небольшие двигатели, называемые газовыми реактивными двигателями, они могли бы толкнуть аппарат на небольшое расстояние. Но мы ведь хотим иметь возможность отправить наш спутник на расстояние миллионов миль от Земли, в настоящее межпланетное пространство».
Во-вторых, двигатель Лонгмье использует совершенно другой тип топлива – жидкий йод или дистиллированную воду. Обычно плазменные двигатели используют в качестве топлива газ – к примеру, ксенон или криптон. Использование жидкого ракетного топлива позволит делать большие запасы топлива при использовании ограниченных объёмов хранилища.
Принцип работы двигателя будет заключаться в испарении жидкого йода или воды, превращения их в газ, который затем будет нагреваться до огромных температур, переходя в состояние плазмы. Как известно, плазма – это газ, разогретый и разогнанный до такой степени, что некоторые электроны атомов отрываются от своих ядер, в результате чего в одном и том же пространстве сосуществуют ионы и электроны. Поэтому плазму иногда называют четвёртым состоянием материи. Полученная в двигателе плазма будет направляться потоком через «виртуальное сопло», созданное с помощью магнитных полей, толкая космический аппарат в противоположном относительно движения потока направлении.
Лонгмье и Катлер решили попросить помощи в финансировании через онлайн-платформу Kickstarter, чтобы ускорить выход мини-спутников CubeSat в межпланетное пространство.
«Стандартный поиск финансирования обычно начинается с разработки основ, большого правительственного гранта, а также большого количества этапов и кабинетов, через которые надо пройти. Мы же хотим получить финансирование с помощью Kickstarter, чтобы сократить сроки ожидания и пройти весь путь от начальных исследований до полёта за 18 месяцев. То есть, гораздо быстрее, чем в случае традиционного получения гранта», - говорит Лонгмье.
Учёные также надеются на энтузиазм «граждан-исследователей», который должен стать основной движущей силой для желающих помочь через Kickstarter развитию проекта. Многим людям должна понравиться идея участия в разработке нового космического проекта, и они с удовольствием помогут, считают Катлер и Лонгмье.
«Мы действительно хотим, чтобы наши потенциальные партнёры поняли, что судьба проекта находится отчасти и в их руках», - говорит Лонгмье. – «Мы открыты для сотрудничества и надеемся, что многие люди захотят стать частью нашего проекта».
Кто знает, возможно технологии, разрабатываемые Катлером и Лонгмье, в недалеком будущем будут применять и для запуска телекоммуникационных спутников нового поколения.
Немає коментарів:
Дописати коментар
Примітка: лише член цього блогу може опублікувати коментар.