Наносупутники з новим іонним двигуном зможуть дістатися до Місяця на краплях палива.
Представники швейцарського федерального політехнічного університету Лозанни (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) оголосили про те, що в їх лабораторіях закінчено створення першого надкомпактного іонного двигуна, за допомогою якого крихітні наносупутники зможуть покинути орбіту Землі і відправитися в далекий космос. Мета, яку переслідували вчені та інженери, створюючи новий двигун, полягає в суттєвому зменшенні витрат на проведення досліджень в космосі.
Найбільшою проблемою сучасних наносупутників, деяка кількість яких вже перебуває на навколоземній орбіті, є відсутність компактною і ефективної рухової установки, яка дозволить їм пересуватися самостійно, виконуючи дослідницькі задачі чи місії спостереження. "Всі сучасні наносупутники застряють на навколоземній орбіті, не маючи можливості пересування. Це дуже обмежує їх застосування" - розповідає Герберт Ши (Herbert Shea), координатор європейського проекту MicroThrust і директор лабораторії мікросистем і космічних технологій EPFL.
Новий іонний двигун розроблений для встановлення на супутниках, розмірами до 10х10х10 сантиметрів, незважаючи на його компактність, він надзвичайно ефективний. Дослідний зразок двигуна важить 200 грам, куди входить вага електронної системи управління і контролю і, так само, вага палива. Паливом для нового двигуна є спеціальна "іонна рідина" - хімічна сполука EMI-BF4, яке має одночасно властивостями розчинника і електроліту. Це паливо не спалюється, воно просто викидається назовні з високою швидкістю, потік іонів випускається з допомогою безлічі крихітних кремнієвих капілярів, кількість яких становить 1000 на один квадратний сантиметр.
Іони відриваються від кінчика капіляра і прискорюються з допомогою електричного поля, що виробляється електродом, що знаходяться під потенціалом в 1000 Вольт. Після цього потік розігнаних іонів викидається назовні через спеціальне сопло в задній частині супутника. Кожну секунду змінюється полярність електричного розгінного потенціалу електрода, що дозволяє використовувати всі іони, позитивно і негативно заряджені.
За шість місяців прискорення з допомогою такого іонного двигуна, мікросупутник розженеться до швидкості в 24 тисячі кілометрів на годину (швидкість запуску супутника) до швидкості в 42 тисячі кілометрів на годину. Прискорення, забезпечуване тягою іонного микродвигателя, дуже мало, близько однієї десятої міліметра за секунду в квадраті. Таке прискорення забезпечує розгін від 0 до 100 км/год за 77 годин часу. "Ми прорахували, що для того, що б супутник вагою в 1 кілограм міг досягти місячної орбіти за допомогою нашого микродвигателя потрібно витратити всього 100 мілілітрів палива. А час, який піде на такий переліт, складе близько шести місяців", - розповідає Мюріел Річард (Muriel Richard), вчений з Швейцарського космічного центру EPFL.
Першим супутником, який отримає новий іонний двигун, стане супутник CleanSpace One, який буде захоплювати космічний сміття і штовхати його в бік Землі, виконуючи функцію космічного чистильника.