Космические мусорщики на ионных двигателях

14.04.2012

Швейцарские инженеры из лаборатории EPFL разработали прототип ультракомпактного ионного двигателя, который позволит выводить небольшие спутники за пределы околоземной орбиты. Двигатель MicroThrust отличается простотой конструкции и предназначен для установки на наноспутники весом 1-100 кг. Двигатель весит всего около 200 грамм вместе с топливом и управляющей электроникой. Его можно устанавливать на наноспутник-мусорщик CleanSpace или на спутники типа OLFAR, которые могут записывать сверхнизкочастотные сигналы на обратной стороне Луны.

Малые спутники сейчас "в моде", потому что их производство и запуск обходятся сравнительно дешево - около полумиллиона долларов, по сравнению с обычными спутниками, которые стоят сотни миллионов. Однако наноспутники в настоящее время не имеют эффективного двигателя, они "прикованы" к Земле и не могут применяться для изучения глубокого космоса. Двигатель MicroThrust решает эту проблему.

Новый двигатель вместо химического горючего использует ионную жидкость EMI-BF4, которая в электронной промышленности используется в качестве растворителя и электролита. Жидкость, состоящая из электрически заряженных молекул (ионов), поступает в тысячи крошечных кремниевых отверстий в сердце двигателя. На выходе из отверстий расположены решетчаты электроды, на которые подается напряжение в тысячу вольт. Мощное электрическое поле извлекает ионы из жидкости и выбрасывает их с огромной скоростью (до 10 км/с), таким образом создается реактивная тяга. MicroThrust создает тягу в 100 микроньютонов и имеет удельный импульс 3000 секунд. Несмотря на то, что для двигателя требуется высокое напряжение, для его питания достаточно солнечных панелей мощностью в несколько ватт.

За шесть месяцев работы MicroThrust способен разогнать наноспутник с 24000 км/ч до 42000 км/час. По расчетам разработчиков, для достижения лунной орбиты 1-кг наноспутнику с двигателем MicroThrust потребуется всего 100 мл топлива.

Пока первый прототип ионного микродвигателя имеет ряд проблем, например, иногда поток ионной жидкости вызывает короткое замыкание. Но специалисты считают MicroThrust выдающимся достижением, которое откроет совершенно новые возможности для изучения глубокого космоса и сделает исследования космического пространства более доступными.

<< Назад: Встроенный в автомобиль алкотестер заблокирует двигатель 14.04.2012

>> Вперед: Медицинские киберпиявки 13.04.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Облако во Вселенной 04.12.2006 Запущенный Европейским космическим агентством космический рентгеновский телескоп "Ньютон" открыл в скоплении галактик Abell 3266 (оно видно в Южном полушарии небесной сферы) гигантское облако межзвездного газа поперечником три миллиона световых лет. Если бы этот газ излучал видимый свет, на южном небе огромное облако выглядело бы всего вполовину меньше Луны, хотя находится неизмеримо дальше, в нескольких миллионах световых лет от Земли. Каждый час из-за утечки газа облако теряет массу, равную массе Солнца. Если так будет продолжаться и дальше, оно рассеется через сто миллионов лет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025