«Бесконечность не предел»: воздух – новое топливо для космических кораблей

Исследователи Университета Суррея разработали новый тип космического аппарата, который будет использовать для движения воздушные массы верхних слоев атмосферы, что может кардинально изменить долгосрочные операции на орбите.

Инновационная концепция, получившая название Air-Breathing Electric Propulsion (ABEP), предполагает полеты на очень низкой околоземной орбите (Very Low Earth Orbit VLEO), находящейся на высоте от 150 до 400 километров.

Проект недавно получил финансирование в размере $312 000 от Космического агентства Великобритании (UK Space Agency), что позволит провести серию тестов на пропульсию, анализ орбитальной механики и аэродинамические симуляции. Система будет использовать воздух верхних слоев атмосферы в качестве топлива для электрического двигателя, преобразуя его в плазму в ионизационной камере, что позволит создавать тягу.

Авторы работы отмечают, что разработанный катод (нейтрализатор) будет работать в электростатических двигателях, функционирующих в условиях разреженной атмосферы на орбите VLEO. Преимущества VLEO включают в себя меньшую загруженность и почти полное отсутствие космического мусора, а также близость к Земле, что улучшает качество наблюдений и снимков нашей планеты.

Специалисты подчеркнули дополнительные преимущества – летать на такой низкой орбите значит получать возможность проводить наблюдения Земли с гораздо более высоким разрешением, чем это доступно сейчас, что может ускорить телекоммуникационные услуги и открыть новые возможности для научных открытий о состоянии ионосферы.

Основная проблема, которую предстоит решить при использовании VLEO, — это атмосферное сопротивление на низких высотах, которое требует постоянной тяги для поддержания орбиты спутника.

Новая концепция воздушно-электрической тяги обещает решить такую проблему, предлагая неограниченные возможности по топливу для спутников, что позволит им функционировать значительно дольше, чем существующие аналоги. Также технология снизит затраты на разработку спутников, так как им не потребуются топливные баки на борту.

Напомним, что специалисты Университета Суррея ранее заявили, что солнечные фермы в космосе станут реальностью без необходимости использования новых и дорогостоящих технологий. В ходе уникального эксперимента исследователи отправили в космос 4 тестовые панели солнечных элементов на базе кадмиевого теллурида (CdTe).