В России создадут ионный двигатель на атмосферных газах

Московский авиационный институт (МАИ) изучает возможность разработки высокочастотного ионного двигателя, работающего на атмосферных газах. 

Отмечается, что перспективным направлением развития космической отрасли является создание спутников малой массы, предназначенных, в частности, для дистанционного зондирования земли (ДЗЗ). Высоты солнечно-синхронных орбит, характерных для таких аппаратов, колеблются от 300 до 700 км.

Снижение высоты орбиты повысит эффективность спутников ДЗЗ, но при этом возникает проблема. Дело в том, что с уменьшением высоты над поверхностью Земли плотность атмосферы возрастает, и спутник испытывает значительное аэродинамическое сопротивление.

Для коррекции параметров движения спутника служит электроракетный двигатель (ЭРД).  В качестве рабочего тела в такой установке чаще всего используется ксенон — инертный газ, запасённый на борту космического летательного аппарата в необходимом количестве. Это редкий газ, и стоимость его производства достаточно высока. К тому же на рабочее тело должна отводиться значительная доля массы аппарата. Поэтому использование классического ЭРД на небольших высотах представляется крайне малоэффективным.

Альтернативой является концепция ЭРД, работающего на атмосферных газах, забираемых из внешней среды (азот, кислород и их композиции). Специалисты МАИ уже проводят эксперименты на лабораторном образце такой установки, имитирующие условия работы двигателя на высотах от 200 до 250 км.

Одной из проблем новой схемы является выбор наиболее эффективного катода, способного работать с химически активными газами атмосферы. Российские учёные разработали конструкцию лабораторного образца такого устройства на базе высокочастотного разряда.

О возможных сроках практической реализации проекта ничего не сообщается.