MIT створює «двов режимний» двигун: маленькі супутники можуть дістатися Марса та далі

Малі супутники традиційно вважаються обмеженими у своїх можливостях: їм бракує пального, потужності та гнучкості для далеких місій. Але нова розробка дослідників MIT може змінити це уявлення, відкривши шлях для компактних космічних апаратів у глибокий космос.

Інженери Массачусетського технологічного інституту працюють над унікальною рушійною системою, яка поєднує два типи двигунів в одному рішенні — хімічний та електричний. Це дозволяє супутникам виконувати як швидкі маневри, так і ефективні тривалі перельоти, використовуючи одне й те саме паливо.

Два двигуни в одному паливі

Суть ідеї полягає в тому, що обидва типи тяги працюють на спільному пропеленті. У класичних системах для цього потрібні різні види палива, що збільшує масу, складність і вартість апарата.

«Якщо ви можете об’єднати хімічну та електричну тягу в одному компактному рішенні — це найкраще з обох світів», — пояснює колишня постдокторантка MIT Емілія Бруно. За її словами, це дає змогу малим супутникам виконувати значно більше наукових завдань і місій, залишаючись недорогими та компактними.

Розробка описана у дослідженні, опублікованому в Journal of Propulsion and Power.

Як працює гібридна система

Електричний компонент базується на мікродвигунах electrospray — пристроях розміром із монету. Вони використовують електричні поля, щоб заряджати частинки рідини та викидати їх у космос, створюючи тягу.

Такі двигуни дуже економні та ідеально підходять для точних, повільних маневрів у довгих місіях.

Хімічний двигун, навпаки, забезпечує короткочасний, але потужний імпульс. Він потрібен для швидких змін траєкторії або прискорення. Поєднання цих двох підходів в одному паливному контурі відкриває новий рівень гнучкості для малих космічних апаратів.

CubeSat для тесту нової технології

MIT співпрацює з NASA у межах місії Green Propulsion Dual Mode. В її основі — CubeSat розміром із невелику валізу, який матиме один хімічний та чотири електричні мікродвигуни, що працюють від одного баку палива.

Це стане першим випробуванням такої гібридної системи в космосі для малих супутників.

Шлях до Марса для мінісупутників

Якщо технологія доведе свою ефективність, вона може змінити саму концепцію малих космічних місій. За словами дослідників, CubeSat з таким двигуном зможе вирушати не лише на орбіту Землі, а й до Марса або навіть у пояс астероїдів.

Електрична тяга забезпечить повільну, але економну подорож на величезні відстані, а хімічні двигуни дадуть можливість швидко виконувати складні маневри під час місії.

Новий рівень для малих космічних апаратів

Як зазначає професор Паоло Лозано з MIT, така система відкриває принципово нові сценарії:

«Можна відправляти CubeSat до Марса, а потім використовувати хімічний двигун, щоб швидко підлітати до цікавих об’єктів і детально їх досліджувати».

Якщо експеримент виявиться успішним, малі супутники можуть стати повноцінними учасниками міжпланетних місій — не як допоміжні пристрої, а як самостійні дослідники далекого космосу.