В не столь отдаленном будущем крошечные, размером с небольшую монету,
двигатели будут отвечать за движение и маневрирование микроспутников на
земной орбите. Устройства, изобретенные профессором Массачусетского
Технологического Университета Паоло Лозано, радикально отличаются от
современных двигателей для космических аппаратов. Конструкция последних
включает в себя множество деталей: клапана, трубопроводы, сопла, ёмкости
для топлива и пр. В отличие от них, изобретение Лозано представляет
собой плоские, напоминающие небольшие микрочипы, устройства, на
поверхности которых располагаются до пятисот микроскопических
"штырьков”. Они, если приложить к ним напряжение, излучают небольшие
порции заряженных частиц. Поток ионов и создает движущую силу, которая в
итоге приводит в движение спутник.
Нет никаких сомнений, что мощность подобных устройств очень невелика.
Действительно, один двигатель способен воздействовать на спутник с
силой всего 50 микроньютон. В земных условиях этого едва достаточно,
чтобы поднять в воздух небольшой лист бумаги. Невесомость и космический
вакуум существенно меняют ситуацию – тот же двигатель способен приводить
в движение спутник весом около одного килограмма. К тому же разработка
Лозано оказывается очень экономичной, что является крайне важным
фактором в космосе, где дозаправка топливного бака невозможна.
<div style="text-align: center;"> </div>
Компактные размеры микродвигателей становятся огромным преимуществом.
Во-первых, разместив несколько таких устройств на одном космическом
аппарате, можно легко им манипулировать, меняя ориентацию в пространстве
и траекторию движения. Во-вторых, профессор Лозано предлагает
использовать не одиночные двигатели, а целый массив двигателей. В этом
случае можно приводить в движение более массивные спутники или придавать
им большее ускорение. Расположив двигатели на единой панели, наподобие
солнечных, можно ориентировать их в нужном направлении, и уже затем
включать "полную мощность”. Другими словами, микродвигатели заметно
упрощают управление космическими аппаратами, делая их более
маневренными.
Необходимость в разработке подобных двигателях сегодня уже ни у кого
не вызывает сомнений. На околоземную орбиту выводится все большее и
большее количество так называемых микроспутников, размеры которых не
превышают размеры кубика Рубика и весят около полутора килограмм. Такие
аппараты недороги в изготовлении и доставке на орбиту – пару подобных
спутников можно поднять в космос в качестве небольшой дополнительной
нагрузки во время запуска "взрослых” исследовательских аппаратов.
Небольшие размеры микроспутников не позволяют установить на них
полноценные двигатели, и зачастую они передвигаются по околоземной
орбите в "пассивном режиме”. Разработка профессора Лозано решит проблему
управления подобными миниатюрными аппаратами и позволит создавать более
функциональные и долгоживущие на орбите устройства. Популярность
микроспутников резко возрастет, расширится область их применения, и
возможно, на них возложат часть задач, которые выполняют сегодня гораздо
более массивные и дорогие аппараты. Космические исследования станут
доступнее.
|