Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
Команда учёных из Университета Виктории в Веллингтоне, Новая Зеландия, стремится снизить зависимость космической отрасли от традиционных химических ракетных двигателей. Разрабатывает новый тип электрического двигателя с магнитным полем. А в ближайшие месяцы планируется испытание технологии на борту Международной космической станции (МКС).
Если быть точнее, учёные из Исследовательского института Пайхау-Робинсон при Университете Виктории разрабатывают магнитоплазмодинамические двигатели (AF-MPD). Они используют приложенное магнитное поле для ускорения ионов до очень высоких скоростей.
Созданный ими демонстрационный магнит настолько мощный, что учёным пришлось упорно работать, чтобы предотвратить его вмешательство в работу других приборов на борту МКС.
Высокотемпературные сверхпроводники для космических полётов
Хотя учёные и обсуждали идею использования двигателей AF-MPD с 1970-х годов, команда Пайхау-Робинсон считает, что они могут стать первыми, кто испытает её в реальных космических условиях.
Чтобы сделать технологию пригодной для космоса, команда использует высокотемпературные сверхпроводники (ВТС). Сверхпроводники обычно работают при чрезвычайно низких температурах, поэтому «высокая температура» здесь относительная. Магниты будут работать при температуре -198,15°C.
ВТС имеют практически нулевое электрическое сопротивление, это означает, что им достаточно минимальной мощности для создания сильных магнитных полей. В интервью Рэнди Поллок, главный инженер по космическим технологиям в Пайхау-Робинсон, сказал: «Насколько нам известно, это самый мощный электромагнит, который когда-либо летал в космос».
В 2023 году команда Пайхау-Робинсон установила свой первый прототип сверхпроводящего электромагнита на ионный двигатель в Университете Нагоя в Японии. Во время испытаний они успешно запустили двигатель более ста раз. И их электромагнит создавал магнитные поля силой в 1 тесла, при мощности магнита менее 1 ватта.
По сравнению с традиционными медными электромагнитами, снижение потребляемой мощности на 99%. При этом он создавал в три раза более сильное магнитное поле.
Двигатель Кōкако
Для дальнейшего тестирования электромагнита команда Пайхау-Робинсон разрабатывает собственный двигатель под названием Кōкако в лаборатории в Веллингтоне.
«Двигатель Кōкако предлагает несколько преимуществ по сравнению с существующими системами электрической тяги», — объясняется в публикации на сайте Университета. «Он может работать с различными видами топлива, что повышает гибкость и экономическую эффективность.
Кроме того, он может достигать более высоких уровней мощности и тяги с сохранением эффективности, что делает его подходящим для долгосрочных миссий к таким пунктам назначения, как Луна, Марс и далее».
Магнит состоит из четырёх катушек сверхпроводящей ленты и имеет размеры с обеденную тарелку. В ближайшем будущем планируется создать меньшую версию – это уменьшит вес, делая магнит более подходящим для космических полётов.
В этом году команда Пайхау-Робинсон также планирует отправить на МКС технологический магнит демонстратор под названием Хэки (Hēki). Этот демонстратор будет прикреплён к внешней части космической станции на платформе NanoRacks компании Voyager Space.
Hēki — это слово, означающее «яйцо» на языке маори. Название было выбрано, чтобы отразить факт, что это может быть началом новой эры в космических полётах. И Hēki ещё должен пройти окончательные испытания на объектах Voyager Space. Если всё пойдёт по плану, он отправится в космос в конце лета. В рабочем состоянии он будет создавать магнитное поле силой до 0,5 тесла.
Поскольку Hēki настолько мощный, учёные должны быть осторожны, чтобы он не повредил приборы на МКС, сказал Поллок в интервью.
«Потребовалось много проектной работы, чтобы соответствовать очень строгим требованиям МКС к рассеянным магнитным полям».
Поделись видео: