Тяжелые ракетные двигатели заменят электроплазмой

Специалисты Snecma и французского национального научно-исследовательского агентства CNRS успешно протестировали новый европейский 20-кВт электроплазменный двигатель для космических аппаратов.

Новый двигатель в 13 раз мощнее 1,5-кВт двигателя PPS 1350 Snecma, который уже поставляется для установки на американские и российские космические аппараты. PPS 1350 не мощнее пламени спички, однако он открывает путь для замены тяжелых химических ракетных двигателей, которые не очень подходят для долговременных космических миссий.

Новый 20-кВт двигатель позволяет вывести геостационарные спутники на их конечную орбиту, при условии, что спутниковые платформы обеспечат достаточное количество электроэнергии.

На данный момент маломощные двигатели PPS 1350 используются в основном для небольшой ежедневной корректировки орбиты, которая позволяет продлить сроки эксплуатации спутников до 15 лет. Небольшой двигатель работает 1-2 часа в день и использует около 10% электрической мощности спутника. Эффектной демонстрацией потенциала этой технологии стала работа PPS 1350 по перемещению зонда Европейского космического агентства Smart-1 с орбиты Земли до орбиты Луны. Маломощной силовой установке на это потребовалось два года: с 2005 по 2007 год.

Сочетание большей выработки электроэнергии на космических аппаратах и более мощных электроплазменных двигателей позволит полностью заменить традиционные химические двигатели. По расчетам специалистов Snecma, их новый двигатель позволит существенно сэкономить вес: около 2000 кг на стандартном спутнике весом 5500 кг.

Электроплазменные двигатели используют в качестве топлива газ ксенон и электроэнергию от солнечных панелей. Подобные силовые установки имеют очень высокую эффективность, в частности, PPS 1350 в одинаковой миссии потребляет в 5-6 раз меньше топлива, чем химические подруливающие двигатели. Кроме того, электроплазменный двигатель имеет КПД на уровне 60 % в широком диапазоне тяги при мощности от 5 до 22 кВт.