Нови погонски систем би могао мале сателите учинити брзим и енергетски ефикасним

Овај систем би могао омогућити дизајнирање окретнијих, флексибилнијих малих сателита, који би могли да изводе брзе, снажне маневре и спорија, прецизна подешавања, зависно од мисије и тренутка.

Кључ новог система је специјално гориво које може да напаја и хемијске и електричне моторе, којима су традиционално потребни одвојени, гломазни извори горива.

"Ако можете имати хемијски и електрични погон у једном малом пакету, то је најбоље од оба свијета", кажу стручњаци и додају:

"Ово омогућава малим сателитима још више научног рада, опсервација и занимљивијих мисија, на мањој и јефтинијој платформи".

Свијет

Сателит ван контроле: Срушиће се на земљу, хитно се огласила НАСА

Врста "зеленог моногорива", које је првобитно развило Ратно ваздухопловство за хемијски погон у свемиру, може такође ефикасно напајати малене "електроспреј" моторе. Електроспреј мотори су ракете велике као новчић које користе електрична поља да наелектришу честице течног горива, које се затим избацују у свемир као спреј који генерише потисак.

Електроспреј мотори су изузетно горивно ефикасни и могу изводити споре и прецизне маневре, као што је постепено гурање мале свемирске летјелице током дугог, међупланетарног путовања. Насупрот томе, хемијски мотори захтијевају велику залиху горива за извођење кратких и брзих потеза, нпр. за брзо узлијетање и слијетање или убрзавање и успоравање.

Сад кад су инжењери пронашли гориво које може да напаја и хемијске и електроспреј моторе, виде велики потенцијал за мале свемирске летјелице. Сарађују са Насом на лансирању минијатурног коцкастог сателита који ће имати један хемијски мотор и четири електроспреј мотора, а све ће напајати један резервоар горива. Мисија ће бити прва која ће тестирати такав "два-у-један" погонски систем за мале свемирске летјелице. Ако буде успјешна, могла би утити пут за мале сателите да истражују иза Земљине орбите.

"Могли бисмо да пошаљемо мале сателите на Марс или у астероидни појас, гдје би могли да путују полако, користећи електроспреј моторе", кажу научници и додају:

"Затим бисте могли употријебити хемијске моторе да се брзо помјерите и посматрате занимљиве одлике. Могли бисте имати много већу флексибилност да урадите много више ствари".

Море јона

Мање свемирске летјелице захтијевају мање компоненте, укључујући погонске системе. У том смислу, електроспреј мотори су прикладни. Мотори из МИТ-а су велики отприлике као нокат. Сваки се налази на малом резервоару јонског течног горива. Кад се резервоар повеже са батеријом, батерија обезбјеђује одређену количину напона за одговарајућу количину јона у течности. Наелектрисане честице се затим каналишу из резервоара, кроз мотор у свемир, као спреј који ствара потисак.

Тестиране су разне врсте јонског течног горива, у суштини састављеног од соли које могу остати у течном стању.

"Јонске течности су веома стабилне и могу остати у течном стању чак и у свемиру, што многи материјали не могу. То је у суштини море јона, због чега базирамо нашу технологију око тога, како бисмо могли извући те јоне напоље у електроспреј", кажу инжењери.

Ратно ваздухопловство САД је синтетисало нову врсту јонског течног горива - АСЦЕНТ - тестирано у хемијским моторима. Хемијски мотори су погонски системи велике снаге који се обично повезују са лансирањем ракета и извођењем великих и брзих маневара у свемиру. АСЦЕНТ је дизајниран као "зелена", мање токсична алтернатива хидразину, традиционалном извору горива за хемијски погон, изузетно опасном за руковање.

Спреј и спин

У новој студији, електроспреј мотори су напуњени горивом АСЦЕНТ. Сваки мотор је био причвршћен за мали коцкасти резервоар, а сваки резервоар је садржао 1 грам АСЦЕНТ-а, течности чија вискозност је слична беби уљу. Мотор је затим причвршћен на мали сателит унутар велике вакуумске коморе, коју истраживачи могу подесити да имитира услове у свемиру.

У више експеримената, даљински су примијењени различити нивои напона ради активирања мотора, што је произвело спреј који је окретао сателит унаоколо. Истраживачи су мјерили количину произведеног потиска и рачунали енергетску ефикасност АСЦЕНТ-а док су мотори радили континуирано током периода у трајању до 100 сати.

Утврђено је да је АСЦЕНТ способан да напаја сваки електроспреј мотор. Штавише, гориво првобитно намијењено за хемијски погон било је једнако ефикасно као и друге, конвенционалне јонске течности у покретању електричних мотора.

"У поређењу са нашим нормалним електроспреј горивима, АСЦЕНТ може постићи сличан учинак кад је ријеч о потиску. Сад кад знамо да наши мотори раде са АСЦЕНТ-ом, можемо почети да размишљамо о свим начинима на које их можемо учинити још бољима", кажу инжењери.

Србија

Србија лансира први сателит у свемир

Пошто је доказано да АСЦЕНТ функционише и у хемијском и у електричном погону, један резервоар горива се може користити за напајање оба типа мотора, све у компактном "два-у-један" систему који може стати унутар малог сателита. Ова идеја ће бити тестирана путем Насине мисије "Зелена дуална пропулзија", чије лансирање је предвиђено за новембар.

То ће бити први пут да сателит има дијељени резервоар за гориво. Поред дугих, истраживачких међупланетарних мисија, мали сателити опремљени и хемијским и електричним погоном могли би такође бити корисни за мисије ближе Земљи, као што су опсервације временских прилика и климе.

"Рецимо да долази олуја и желите да распоредите констелацију малих сателита да осматрају изнад једне локације. Можете изабрати да их пошаљете брзо или споро у зависности од природе осматрања, а једини начин да то учините је ако имате два погонска система, што је сад могуће", кажу инжењери, преноси Телеграф.