Двигатель-электроспрей для спутников-кубсатов и малых космических аппаратов

Абляционный импульсный плазменный двигатель VERA (Volume Effective Rocket-propulsion Assembly) – электрический ракетный двигатель, предназначенный для применения на малых космических аппаратах (МКА), включая спутники формата CubeSat. Двигатель позволяет корректировать орбиту аппарата, сводить его в атмосферу для утилизации в решении проблемы космического мусора, а также выстраивать эффективные многоспутниковые группировки, предназначенные для осуществления задач космической съёмки, спутниковой связи, проведения фундаментальных и прикладных научных исследований.   Двигатель относится к классу абляционных импульсных плазменных двигателей (АИПД) с термическим принципом ускорения плазмы. Запатентованная технология. В качестве рабочего тела используется пластмасса марки ПОМ (полиацеталь). Запас рабочего тела хранится в форме толстостенной трубки, тонкий слой с внутренней поверхности которой при каждом электрическом разряде в двигателе разлагается, преобразуется в плазму, нагревается и выбрасывается из двигателя на высокой скорости.   Конструктивной особенностью является наличие магнитной катушки, выполняющей функции ограничения разрядного тока для защиты конденсаторной батареи от перегрузки и формирования магнитного сопла для преобразования тепловой энергии плазмы в кинетическую энергию направленного движения. Последнее позволяет двигателю VERA демонстрировать приемлемую эффективность несмотря на малые габариты и малую энергию разряда. Двигатель имеет серийный уровень готовности технологий, к настоящему моменту им были оснащены пять спутников-кубсатов, выведенных на орбиту. Особенностью технологии двигателя является возможность её быстрого масштабирования для оснащения всей линейки спутников-кубсатов (3U, 6U, 12U, 16U) и других малых космических аппаратов. Ключевые преимущества: – Компактность: габариты 83×83×55 мм (0.8×0.8×0.5U), масса – менее 0.5 кг – Безопасность при транспортировке и эксплуатации: рабочее тело – полиацеталь (твердое тело) – Низкое энергопотребление: потребляемая мощность – 3 Вт – Внешняя магнитная система: дополнительно фокусирует поток и увеличивает тягу – Масштабируемость Технические характеристики: – средняя тяга, мкН – 30 – средняя потребляемая мощность, Вт ≈ 3 – удельный импульс, с – 620 (+130/-90) – полный импульс, Н×с – более 150 – ресурс (по запасу рабочего тела), часов – более 1000 – пиковая потребляемая мощность, Вт ≈ 5 – энергия разряда, Дж – 27 – импульс за один разряд, мН×с – 1,1 – цена тяги (от конденсатора), Вт/мН – не более 25 – расход массы за один разряд, мг – 0,18±0,03 – доступный запас рабочего тела, г – 30

Двигатель LENA (Linear Electromagnetic Nonstationary Accelerator) – перспективная разработка для малых космических аппаратов. Двигатель использует рельсовую геометрию электродов, а разгон плазмы осуществляется за счёт силы Ампера. Двигатель LENA имеет высокую мощность (несколько десятков ватт), тягу и запас рабочего тела, а также повышенный удельный импульс. Технические характеристики: – масса: 0.63 кг – энергия в разряде: 54 Дж – длительность разряда: 0.1 мс – рабочее тело: полиацеталь