Един резервоар, два двигателя: нова идея за по-смели малки космически мисии

Нощ на учените 2026 · онлайн

Дигитални ресурси

Всички ресурси
Броеве за четене онлайнСпецброеве за изкуствения интелект и за атома, брой 200 на „Българска наука“ и вестник „Homo Sciens“.Разгледай броевете 17 нови филма за български учениОт Стамен Григоров и бактерията на киселото мляко до генетика Дончо Костов.Гледай видеата 30 години „Мария Склодовска-Кюри“ на една картаВсички проекти по програмата от 1996 до 2026 г. – и кой с кого работи.Отвори картата Архив от минали НощиФилми, лекции и броеве от Нощите на учените 2019–2023.Към архива

 

Малките спътници вече не са само учебни или демонстрационни платформи. През последните години CubeSat апаратите се превърнаха в реален инструмент за наблюдение на Земята, технологични тестове и научни експерименти. Но една физична граница продължава да ги спира: за да маневрират сериозно в космоса, те имат нужда от задвижване, а задвижването обикновено означава маса, обем, сложност и отделни системи.

Екип от Масачузетския технологичен институт предлага начин тази граница да бъде преместена. Изследователите са показали, че един и същ „зелен“ монопропелант може да захранва два различни типа космически двигатели: химически тласкачи за кратки и силни маневри и електрически електроспрей тласкачи за бавни, прецизни и много икономични корекции. Ако тази идея се докаже в орбита, малки спътници с размер на куфарче биха могли да изпълняват много по-гъвкави мисии, включително извън околоземна орбита.

Разликата между двата типа задвижване е важна. Химическите тласкачи дават сравнително голям импулс за кратко време. Те са полезни, когато апаратът трябва бързо да промени орбитата си, да се приближи до обект или да реагира на конкретна ситуация. Електрическите тласкачи, обратно, работят по-бавно, но използват горивото много ефективно. Те са подходящи за дълги пътувания, при които апаратът постепенно натрупва промяна в скоростта.

Досега тези два подхода обикновено изискват различни горива и отделна инфраструктура. За големи космически апарати това е неудобство; за малък CubeSat може да е непреодолима пречка. Затова ключовият резултат от MIT е именно съвместимостта: горивото ASCENT, разработено първоначално като по-безопасна алтернатива на хидразина за химическо задвижване, се оказва подходящо и за миниатюрни електроспрей тласкачи.

Електроспрей тласкачите работят с течност, богата на йони. Под действие на електрическо поле заредени частици се изхвърлят през микроскопични отвори и създават тяга. В лабораторните тестове на MIT изследователите са използвали малки резервоари с по 1 грам ASCENT и са поставили тласкачите върху CubeSat, монтиран на магнитно левитираща платформа във вакуумна камера. Така са имитирани условия, близки до космическите, а получената тяга е била достатъчна да завърти апарата. Част от тестовете са продължили до 100 часа, за да се оцени работата и ефективността на горивото.

Резултатът е практически важен: ASCENT е захранил успешно електроспрей тласкачите и е показал поведение, сравнимо с обичайните йонни течности за този тип електрическо задвижване. Това означава, че бъдещ малък спътник може да носи един резервоар и да избира как да използва горивото според задачата: бърз химически тласък или дълга, икономична електрическа работа.

Следващата проверка вече е планирана в космоса. Екипът работи с NASA по мисията Green Propulsion Dual Mode, която трябва да тества CubeSat с един химически тласкач и четири електроспрей тласкача, захранвани от общ резервоар. Според MIT това ще бъде първият опит за такъв споделен резервоар при малък космически апарат.

Научната стойност на подобна система е не само инженерна. Ако малките апарати станат по-мобилни, те могат да се използват за повече наблюдения на Земята, за бързо пренасочване към бури или други динамични процеси, както и за по-евтини междупланетни мисии. Вместо една голяма и скъпа сонда, бъдещи програми могат да изпращат групи от малки апарати, които се движат икономично, но имат възможност за бързи маневри, когато е нужно.

Важно е обаче да не се прескача проверката в реална орбита. Лабораторните тестове показват, че идеята работи при контролирани условия, но космическата среда ще провери надеждността, управлението, стареенето на системата и практическата полза от комбинираното задвижване. Засега това е обещаващ технологичен резултат, не доказателство, че CubeSat апаратите утре ще летят масово до Марс. Но посоката е ясна: малките космически мисии получават още един инструмент да станат по-самостоятелни.

 

Източници

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance (opens in a new tab)
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.