31419 листопада 2021 року
18 листопада 2021 року в журналі Nature було опубліковано статтю, яка презентує результати першого у світі випробування в космосі електричної силової установки з йодним двигуном.
Електрореактивний двигун NPT30-I2, про який йдеться, було розроблено французькою компанією ThrustMe, технічним директором якої є випускник ФТФ Дмитро Рафальський.
У цій роботі також брав активну участь провідний науковий співробітник ННІ ФТФ Станіслав Дудін, який входить до консультативної ради компанії ThrustMe.
Перший запуск двигунау космосі відбувся у листопаді 2020 року. Двигун NPT30-I2 було встановлено на супутник CubeSat, запущений ракетою Long March 6. Тоді супутник піднявся на 480 км від поверхні Землі, та було проведено низку маневрів із зміни його орбіти, що продемонструвало ефективність цієї нової перспективної технології. Йод має низку переваг у якості робочого тіла для космічних двигунів порівняно з ксеноном та криптоном, які широко використовують на теперішній час. Оскільки він є твердою речовиною (перед іонізацією він переводиться у газоподібний стан шляхом сублімації), в обмеженому об'ємі його може бути збережено значно більше. До того ж на відміну від йоду гази потрібно зберігати під надзвичайно високим тиском, що є потенційним джерелом небезпеки та значно ускладнює конструкцію. Проте, перешкодою для використання йоду була його велика хімічна активність, що потребувало нових технологічних підходів. Останніми десятиріччями багато дослідників у світі, у тому числі з NASA, провідних Європейських аерокосмічних компаній, намагалися створити космічні двигуни, засновані на йоді, але переможцем цих перегонів виявився молодий французький стартап з "мізками" вихованими на фізико-технічному факультеті Каразінського університету.
Фізтех – чемпіон!
Ця подія викликала значний інтерес у засобах масової інформації. Публікації можна подивитись за наступними посиланнями:
https://tech.liga.net/ua/technology/novosti/unikalnyy-dvigatel-dlya-sputnikov-vpervye-ispytali-na-orbite-ego-razrabotal-ukrainets
https://www.newscientist.com/article/2297957-iodine-powered-satellite-successfully-tested-in-space-for-first-time/
https://arstechnica.com/science/2021/11/new-iodine-based-plasma-thruster-tested-in-orbit/
https://cosmosmagazine.com/space/exploration/iodine-powered-spacecraft-tested-in-orbit
https://www.sciencealert.com/iodine-spacecraft-propulsion-has-been-tested-in-orbit
https://www.nature.com/articles/d41586-021-03475-6 - подкаст NATURE, з 10 хвилини говорить Дмитро Рафальський.
Подробиці для цікавих:
Електричні ракетні двигуни, якими оснащують сучасні супутники, створюють тягу завдяки прискоренню іонів газу-пропелента. Найчастіше для цього використовують ксенон, який у природі зустрічається в дуже малій кількості та є надзвичайно коштовним. Крім цього, ксенон потребує великих виробничих витрат та особливих умов зберігання під тиском. Альтернативним паливом може стати йод, який можна зберігати у твердому вигляді. Ще одна перевага йоду - при нагріванні він одразу ж перетворюється на газ. Це означає, що конструкція двигуна на йодному паливі є компактнішою та простішою, бо його не потрібно обладнувати газовими баками, системами контролю тиску та іншими технологіями, які є необхідними для двигунів на ксеноновій тязі.
Команда фахівців французької компанії ThrustMe провела на навколоземній орбіті низку успішних випробувань NPT30-I2 - твердотільного йонного силового агрегату на йоді. NPT30-I2 має скромні розміри - це куб 10х10х10 см. Всередині двигуна розташована ємність із кристалічним йодом, з'єднана з розрядною камерою, де в індуктивно зв'язаній плазмі відбувається його йонізація. На виході з розрядної камери розташована йонно-оптична система, в якій відбувається прискорення йонів. Також у корпусі розташовані численні електронні контроллери, які дають можливість керувати силовим агрегатом.
Університет у соціальних мережах: