Атмосфера гази билан ишлайдиган янги пласмли двигател яратилди

Штутгарт университети тадқиқотчиси Франческо Романо Ернинг сийрак атмосферасидан ишчи тана сифатида фойдаланишга қодир бўлган экспериментал пласмли двигателни ишлаб чиқди. ixbt.com маълумотига кўра, бу технология келажакда сунъий йўлдошларга ксенон захирасисиз ўта паст орбиталарда йиллар давомида ишлаш имконини бериши мумкин. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Мазкур ишланма Атмоспҳере-Бреатинг Электрик Пропульсион (АБEП) синфига мансуб бўлиб, унинг ишлаш принципи сунъий йўлдош парвоз вақтида юқори қатламлардаги молекула ҳамда атомларни йиғиб, уларни ионлаштиришга асосланади. Ҳосил қилинган пласма электромагнит майдон ёрдамида тезлаштирилиб, реактив тортиш кучини ҳосил қилади.

Янги технологиянинг афзалликлари

Бундай двигател тизимлари айниқса баландлиги 100–450 километр бўлган жуда паст ер атрофи орбиталари учун катта қизиқиш уйғотмоқда. Сунъий йўлдош Ерга қанчалик яқин бўлса, у шунчалик батафсил суратларни олиши мумкин, радиолокация ҳамда алоқа тизимлари эса камроқ қувват талаб қилади. Шунингдек, миссия тугагандан сўнг аппарат орбитадан тезроқ чиқиб кетиб, космик чиқиндилар миқдорини камайтиради.

Бироқ ВЛEО орбиталарининг асосий муаммоси қолдиқ атмосферанинг қаршилигидир. Ҳатто бундай баландликларда ҳам сунъий йўлдошлар аста-секин тормозланади ва ишчи моддани сарфлаб, тезлик йўқотилишини доимий равишда қоплашга мажбур бўлади. Янги қурилма эса айнан шу аэродинамик қаршиликни келтириб чиқарувчи сийрак газдан ишчи тана сифатида фойдаланишни таклиф қилмоқда.

Техник қийинчиликлар ва ечимлар

Энг қийин тўсиқ юқори атмосферанинг ўта фаол компоненти бўлган атомар кислород бўлиб чиқди, чунки у анъанавий пласмли двигателларнинг электродлари, катодлари ва бошқа элементларини емириш хусусиятига эга. Ушбу муаммони ҳал қилиш мақсадида Романо ташқи нейтрализаторга эга бўлмаган контактсиз радиочастота геликонли двигателини яратди. Магнит майдони квазинейтрал пласма оқимини шакллантиради, бу эса энг заиф элементлардан биридан воз кечиш имконини беради.

Лойиҳа доирасида ҳаво олиш тизимини яратишга ҳам алоҳида эътибор қаратилди. Синовдан ўтган учта вариант ичида қайтарувчи параболик сиртга эга конструкция энг самарали деб топилди. Тажрибалар давомида у келиб тушаётган атомар кислород, азот ва аргон зарраларининг тахминан 94,3 фоизини йиғди.

Пласма ҳосил қилиш учун тиббий МРТ антенна дизайнидан илҳомланган ҳолда тайёрланган бирдкаге-антеннадан фойдаланилади. Синовлар давомида узатиладиган юқори частотали қувватнинг 99 фоизигача бўлган қисми двигателнинг пласма ҳосил қилувчи соҳасига узатилганлиги аниқланди.

Вакуум камерасида қурилма атиги 50–60 В қувватда барқарор равишда пласма генерация қилган. Олимлар Ернинг юқори атмосферасига хос бўлган газларнинг таркиби ва концентрациясини моделлаштирдилар. Ҳисоб-китоблар шуни кўрсатадики, бундай двигател билан жиҳозланган тўлақонли сунъий йўлдош қуёш панеллари таъминлай оладиган 1,6 кВ дан кам электр энергиясидан фойдаланган ҳолда 190–250 км баландликдаги орбитани ушлаб туришга қодир бўлади.