В Томске разработали сверхкомпактные двигатели для спутников

В Томском политехническом университете (ТПУ) с 2014 г. группа из примерно 20 студентов и преподавателей создают малый спутник для запуска в космос. Особенность наноспутника — это небольшой размер (высота до 30 см) и ряд инновационных решений, которые планируется испытать и затем вывести на коммерческий рынок. Речь идет о силовых установках, которые обеспечат спутнику высокую подвижность при минимальной массе.

Студенты ТПУ хотят запустить свой наноспутник с борта МКС

Наноспутники — очень перспективный вид космической техники. Такие аппараты весят всего несколько килограммов и могут выводиться в космос в качестве попутной нагрузки или сразу пакетами в десятки и даже сотни единиц. Кластеры спутников могут использоваться в качестве ретрансляционной сети, для дистанционного зондирования Земли, научных миссий,  в том числе полетов к другим планетам.

Однако у наноспутников есть серьезный недостаток — отсутствие двигателей. В большинстве случаев наноспутники даже не могут менять свою ориентацию в пространстве, не говоря уже о разгоне и маневрировании в глубоком космосе. Решить эту проблему не так-то просто, поскольку в целях безопасности основной нагрузки наноспутник не может содержать отделяемых и взрывающихся частей (например пиропатронов и ракетных бустеров), а также баков под давлением более 1,2 атмосфер.  

Команда из ТПУ разработала два устройства, которые дают наноспутнику подвижность. Первое, двигатель-маховик, который может вращать спутник, ориентируя его в пространстве по показаниям датчиков Солнца и магнитного поля Земли. Подобные маховики уже существуют, но аналоги, произведенные в США и Европе, стоят около $30 тыс. и не соответствуют концепции максимально дешевого доступного наноспутника. Второе устройство — ионно-плазменный двигатель, который использует не сжатый инертный газ, а  твердометаллическое рабочее тело. Это уникальная разработка, которая использует в качестве топлива специальный сплав и не требует громоздких и потенциально опасных баков высокого давления.

Ионные двигатели дают очень небольшую тягу, но зато очень эффективно расходуют топливо

Таким образом, на томском студенческом спутнике будут установлены активные системы ориентации и разгона, которые обычно есть только у крупных космических аппаратов. Испытание этих систем — основная задача запуска наноспутника в космос. Дата запуска зависит от финансирования проекта. В настоящее время команда сотрудничает с РКК "Энергия" и надеется принять участие в программе испытаний наноспутников на МКС.