Поделиться
В России разрабатывается система маневрирования малых спутников без включения двигателей
В Московском авиационном институте разрабатывают новую технологию орбитального маневрирования для небольших спутников, которая получила название космической пращи. Эта система перемещает аппараты в космосе за счет энергии вращения и импульса, которые возникают при обрыве троса.
Разработка новой системы
В Московском авиационном институте (МАИ) создают технологию космической пращи для малых спутников, об этом CNews сообщили представители учебного заведения.
В МАИ разрабатывают новую технологию орбитального маневрирования для небольших спутников, которая получила название космической пращи. Эта система перемещает аппараты в космосе за счет энергии вращения и импульса, которые возникают при обрыве троса. Над созданием концепции работает студентка института №6 «Аэрокосмический» МАИ Анна Екимовская.
Со слов Екимовской, ключевой принцип технологии — это контролируемый обрыв троса в строго определенный момент. Он позволяет двум частям системы двигаться по разным, заранее рассчитанным траекториям. Похожий принцип работы у оружия — пращи.
Праща — широкий кожаный ремень (либо сплетение веревок) с расширенной средней частью и петлей на одном конце, надевающейся на кисть руки. В уширение кладут поражающий элемент (камень), потом ремень складывают пополам, раскручивают над головой и в нужный момент отпускают его свободный конец. Снаряд из подбородочной пращи летит в цель. В старину хороший пращник никогда не промахивался по человеку на дистанции до 70 м, попадая ему прямо в голову. Праща часто применялась начиная с крестовых походов до XV века, особенно итальянцами и горными жителями Швейцарии.
2 июня 2025 г. ученые работают над системой, состоящей из двух кольцеобразных модулей («бубликов»), которые вращаются в противоположных направлениях. Модули раскручиваются в космосе с помощью солнечной энергии и встроенного электромотора, статор которого располагается на одном модуле, а ротор — на другом.
«Разрывая связи, можно отправлять блоки на новые орбиты или возвращать на Землю. Данная технология позволит не только существенно снизить зависимость от использования химического топлива и избавить от трудностей, связанных с его хранением и эксплуатацией в космосе, но и упростить конструкцию космических аппаратов», — объяснила автор разработки Анна Екимовская.
Доработка прототипа
Для успешной реализации проекта необходимо еще разработать систему управления вращающимся объектом с точным обрывом троса. По словам разработчиков, подобные задачи вполне разрешимы в 2025 г. Проект уже находится на этапе создания прототипа. Также в рамках него автор разработки работает над конструкцией космического аппарата, оптимизированной по соотношению объема и площади поверхности, что позволит взять на борт больше полезной нагрузки при сохранении минимальной массы.
Согласно информации МАИ, финальным этапом работы по созданию технологии космической пращи для малых спутников станет эксперимент в космосе, в рамках которого планируется вернуть один модуль на Землю, а второй вывести на более высокую орбиту. Со слов ученых, если тест окажется успешным, то будет доказана эффективность проекта и возможность орбитального маневра без химического топлива.
Двигатели для сверхмалых спутников
Как рассказывал доцент кафедры авиа- и ракетостроения Омского государственного технического университета, основатель и генеральный директор технологической компании «Д-Старт» Дмитрий Новосельцев, на протяжении многих лет развитию космонавтики препятствовали не только политические факторы, но и фундаментальные научные и технологические барьеры, казавшиеся непреодолимыми: ограниченная эффективность химических двигателей, высокая стоимость запусков и длительный срок окупаемости проектов. Однако прогресс в микроэлектронике позволил резко снизить размер, массу космических аппаратов и, соответственно, их стоимость. Химические двигатели, используемые на больших космических аппаратах, принципиально не годятся: в миниатюрном виде они просто не могут работать. Таким образом, нужны аппараты, которые работают на иных физических принципах. В то же время, поясняет Дмитрий Новосельцев, на объекты, находящиеся на орбите, действуют негравитационные силы, в частности возмущения верхней атмосферы или магнитного поля Земли и из-за них маленькие космические аппараты могут летать неустойчиво, появляется опасность столкновений.
Развитие мини космических аппаратов
По информации ученых из Рязанского государственного радиотехнического университета (РГРТУ) им. В.Ф. Уткина, актуальность конструкторской задачи разработки сверхмалых космических аппаратов заключается в их способности выполнять широкий спектр вспомогательных функций. Они могут, например, поддерживать крупные технические системы в космосе, обеспечивая ориентацию, стыковку или причаливание. Кроме того, такие аппараты позволяют инженерам дистанционно управлять развертыванием, трансформацией и модификацией конструкций, включая, к примеру, управление солнечными парусами. Сверхмалые космические аппараты обладают потенциалом для объединения в эффективные конфигурации. В частности, в конструкторской среде активно обсуждается концепция облака микроспутников как перспективной структуры для межзвездных экспедиций за пределы Солнечной системы. Кроме того, такие устройства могут формировать сети для улавливания частиц или создавать фазированные антенные решетки для приема и передачи электромагнитных волн.
Короткая ссылка
