26.11.2021 11:00:00

В Омске разрабатывают двигатели для сверхмалых космических аппаратов — фемтоспутников

Омские ученые в рамках проекта «Д-Старт» создают целое семейство двигателей с внешними источниками энергии, пригодных для установки на самых маленьких космических аппаратах – фемтоспутниках. Размеры таких аппаратов исчисляются в миллиметрах, а масса не превышает нескольких сот граммов.

Руководит проектом кандидат технических наук, генеральный директор профильной малой инновационной научно-технической компании «Д-Старт», доцент кафедры «Авиа- и ракетостроение» Омского государственного технического университета Дмитрий Новосельцев.

Проект, реализуемый омскими учеными, предполагает не только создание в ближайшем будущем семейства бюджетных двигателей сверхмалых космических аппаратов, позволяющих осуществлять перелеты на более высокие орбиты и в дальний космос за минимальное время, но и способствует решению проблемы космического мусора путем использования его фрагментов в качестве источника энергии. Ученые предполагают, что в дальнейшем в качестве источника энергии также может быть использован мусор с МКС и другие космические отходы.

femtosat-6.jpg

«В настоящее время сверхмалые космические аппараты не оснащаются двигателями, так как двигатели известных схем уже не могут быть уменьшены до соответствующих размеров и массы. Кроме того, для них также отсутствуют источники энергии. Поэтому на орбите Земли такие спутники высыпаются, как печенье из коробки, из контейнера формата CubeSat, который может иметь большую массу, чем вся группировка – 100-200 спутников – находящаяся в нем, и далее свободно летают, передавая данные из окружающего пространства. Особенно такими запусками усугубляется проблема космического мусора, - пояснил Дмитрий Новосельцев. - Самой интересной перспективой нашего проекта является возможность не просто удаления космического мусора, но его рационального использования в качестве источника энергии – примерно так, как сейчас используется попутный нефтяной газ вместо практиковавшегося когда-то сжигания в факелах или выброса в атмосферу. Эта концепция так называемого  кинетического реактивного двигателя, когда энергия встречного столкновения с ударником – например, фрагментом мусора – используется для создания двигателем импульса тяги».

Для испытаний данной разработки частично создан и развивается уникальный мобильный стендовый комплекс, позволяющий моделировать не только прототип двигателя, но и большинство факторов открытого космоса, кроме невесомости, включая столкновение с ударником на достаточно большой скорости. На этом же стенде испытываются прототипы двигателей малой тяги для поддержания высоты орбиты или деорбитинга (сведения с орбиты) современных фемтоспутников.

Дмитрий Новосельцев также отметил, что у омского проекта много партнеров, как зарубежных, так и отечественных. Так, например, разработчиком и изготовителем стендового оборудования является компания «Кросс-Автоматика», известная созданием нестандартного оборудования, в т.ч. современного стенда для испытания газотурбинных двигателей Омского моторостроительного объединения им. П.И. Баранова.

Ещё одним из отечественных партнеров, с которым в июне текущего года было подписано соглашение, является компания «КосмоЛаб», резидент Сколково, разработчик пусковых устройств для CubeSat и будущий изготовитель космической пусковой установки для импульсных двигателей, созданных в «Д-Старт».

Финансовую поддержку проекту оказывает Фонд содействия инновациям, по результатам конкурса Старт-1 предоставивший в июле 2020 года грант на выполнение НИОКР. Выполнение последующих работ по проекту в 2022-2023 годах также предполагается за счет гранта Фонда по программе Старт-2.

В дальнейшем участники проекта «Д-Старт» рассчитывают на присоединение к группе проектов НОЦ по направлению «Ракетно-космическая техника».

В ближайшее время на одном из российских военных полигонов планируется запуск опытной отечественной сверхлегкой ракеты, разработанной частной компанией Success Rockets («Успешные ракеты»), в ходе которого на высоту порядка 20-30 км будет отправлена полезная нагрузка из двух макетов миниатюрных спутников (фемтоспутников) «Д-Старт» из Омска. Ракета пройдет необходимые испытания, а омские спутники протестируют на устойчивость к перегрузкам и работоспособность двигателей.

Разработчики уверены, реализация проекта обеспечит доступное решение множества традиционных и новых задач в космосе, а использование кинетической энергии природного космического мусора позволит отправлять рои таких аппаратов даже в дальний космос.

Источник: https://omsk.bezformata.com/listnews/dvigateli-dlya-sverhmalih-kosmicheskih/99948375/

Вас также заинтересует: