Создан мини-космический двигатель, работающий на воде
Ученые разрабатывают ракетный двигатель под названием CubeSat Thruster с иридиевым катализируемым электролизом (ICE-Cube Thruster), который настолько мал, что его можно изготовить только с использованием технологий, изначально разработанных для изготовления кремниевых чипов.
Поскольку малые спутники весом менее 10 кг составляют около 90% сегодняшних запусков спутников, а некоторые из них не намного больше смартфона, создание компонентов для них является серьезной задачей. А пикоспутники (100г -1 кг) и фемтоспутники (до 100 грамм) еще меньше.
Одной из проблем является создание двигателей, соответствующих ограничениям CubeSats. Эти двигатели должны быть не только небольшими, но и простыми, негерметичными, маломощными и не содержать токсичных материалов.
Проект ICE-Cube Thruster, финансируемый ЕКА (ESA), безусловно, соответствует таким небольшим критериям. На самом деле он совсем крошечный. Весь двигатель имеет длину примерно с ноготь, а длина камеры сгорания и сопла составляет всего 1 мм.
Для работы ему требуется всего 20 Вт электрического тока, и в ходе испытательной кампании он генерировал тягу в 1,25 миллиньютон при удельном импульсе 185 секунд на постоянной основе. Для сравнения: это в полмиллиарда раз меньшая тяга, чем у двигателей, используемых в обычных ракетах.
Однако хитрость ICE-Cube Thruster заключается в том, что в качестве топлива он использует обычную воду, которая настолько невзрывоопасна и негорюча, насколько это вообще возможно.
Бортовой электрический ток создает электролиз, расщепляющий воду на водород и кислород, которые подаются в камеру сгорания для воспламенения, создавая тягу для маневрирования нано-CubeSat.
Использование воды не только очень экологично, но и снижает полезную нагрузку, поскольку для ее хранения не требуется создание давления, поэтому системы хранения и обработки могут быть легче и проще.
Однако для изготовления камеры сгорания и сопла для двигателя, по существу, в двух измерениях, потребовалось обратиться к микроэлектронике с использованием метода микроэлектромеханических систем (MEMS), который обычно используется для обработки кремниевых пластин для процессоров с точностью до субмикрометра.
Источник: ESA