Что упрощает и удешевляет производство спутников? Йод! Теперь на орбите работает спутник силовая установка которого использует газообразный йод в качестве топлива. В отличие от многих привычных ракетных топлив, йод нетоксичен и имеет твердую консистенцию при комнатной температуре и давлении. При нагревании он превращается в газ, не проходя через жидкую фазу, что делает его идеальным для простой двигательной установки. Кроме того, он имеет большую плотность, поэтому занимает маленький объем на борту спутника.
Двигатели для космоса
Двигательные установки космических аппаратов должны обладать максимальным отношением создаваемой тяги к мощности, это требует рабочего вещества с низким порогом ионизации и высокой атомной массой. На сегодняшний день чаще всего используется ксенон, однако это редкий газ, требующий специальных условий хранения, что ведет к дорогому процессу производства и специализированному оборудованию для использования. Ожидается, что с развитием больших спутниковых группировок спрос на ксенон в космической отрасли может превысить предложение в течение следующих десяти лет.
Спутник на газообразном йоде запущен на орбиту французской космическй технологической компанией ThrustMe. Йод дешевле и его больше, чем ксенона, его можно хранить без давления в твердом виде.
Двигатель NPT30-I2 был установлен на 20-киллограмовом спутнике-кубсате и за 11 включений на околоземной орбите подтвердил эффективность своей работы. Испытания показали, что йод обеспечивает более высокую продуктивность ионизации, чем ксенон. Двигательные системы на основе йода могут быть меньше, ведь йод можно хранить в твердом виде на борту, и в отличие от ксенона ему не нужны громоздкие газовые резервуары под высоким давлением.
«Успешное испытание в космосе дает нам зеленый свет для продолжения работы и создания более производительных двигателей», — говорит соучредитель компании ThrustMe Дмитрий Рафальский.
В ближайшие 10 лет на орбиту отправятся десятки тысяч спутников, поэтому нужно сделать их более эффективными и более доступными в производстве, чтобы улучшить исследование как Земли, так и окружающего космоса.
Йод. Есть одна проблема
Йод – очень едкий газ и может повредить детали спутников, поэтому для их защиты нужна керамика. Пока что двигатели на основе йода немного уступают в этом плане ксеноновым аналогам.
Некоторые из наиболее успешных электрических силовых установок включают решетчатые ионные двигатели и двигатели Холла, которые создают плазму посредством ионизации газа электронным ударом и электростатически ускоряют ионы для создания тяги. Такие двигательные установки используются не только многими коммерческими спутниками, вращающимися вокруг Земли, но и для исследования космоса.
