Впервые протестирован ионный двигатель, работающий на йоде

В разработке, которая может помочь замедлить распространение космического мусора, орбита спутника связи впервые была изменена с использованием твердого йода в качестве топлива. Небольшой спутник Beihangkonshi-1 совершил маневр с использованием автономной силовой установки NPT30-I2, разработанной французским стартапом Thrustme.

Созданный Spacety Luxembourg и запущенный 6 ноября 2020 года на ракете CZ-6 Long March 6 из Тайюаня, Китай, Beihangkonshi-1 представляет собой спутник-демонстратор технологий, предназначенный для тестирования многолучевых, многоканальных систем автоматической видеонаблюдения и широковещательной связи как способа обеспечить непрерывное глобальное отслеживание воздушных судов.

Это довольно стандартный тип небольшого спутника, но он страдает той же проблемой, что и другие космические аппараты небольшого размера  — они слишком малы, чтобы нести тяжелые сложные двигательные установки, которые обычные спутники используют для удержания на орбите, управления ориентацией и утилизацией по окончании срока службы.

Чтобы преодолеть это, Thrustme, дочерняя компания École Polytechnique и Французского национального центра научных исследований (CNRS), при поддержке ESA, разработала модульную систему ионного двигателя малой тяги, которая намного меньше и проще обычных систем. а также возможность работать с использованием бортовых алгоритмов.

В двигательной установке NPT30-I2 вместо жидкого топлива используется контейнер из йода, который является твердым при комнатной температуре. Помимо того, что для перемещения топлива не требуются какие-либо клапаны или трубы, твердый йод не выплескивается, как жидкости, он намного плотнее, чем жидкости, и может иметь любую необходимую геометрию для хранения.

Причина, по которой был выбран йод, знакома любому химику-любителю. Когда кристаллы йода нагреваются, они не плавятся и не закипают, а сразу превращаются в пурпурный газ. И это не только впечатляющий лабораторный эксперимент, он также очень полезен для космических двигателей.

Ионный пропеллент предварительно загружен в NPT30-I2. Когда двигатель запускается, контейнер нагревается и переходит в газ. Затем молекулы йода получают электрический заряд и ускоряются, создавая тягу до 1,1 мН и удельный импульс продолжительностью до 2400 секунд.

Новую систему можно использовать для создания CubeSats, которые смогут возвращаться в атмосферу Земли по окончании своих миссий, что означает меньшее количество космического мусора.

Их также можно было поднять на большую высоту для более длительных миссий. Это может быть особенно полезно для проектных группировок CubeSats, которые однажды будут использоваться для сельскохозяйственного мониторинга или доступа в Интернет.