У США вперше цілком надрукували іонний двигун для супутників
Двигун, що вистрілює потік іонів для створення тяги, може стати недорогим і вкрай ефективним для мініатюрних супутників. Інженери MIT першими виготовили іонний двигун виключно за допомогою 3D-принтера.
Джерело: MIT News
Іонний двигун, створений в лабораторії MIT, розміром з дрібну монету. Він створює крихітну тягу в кілька десятків мікроньютонів, викидаючи струмінь прискорених заряджених частинок, джерелом яких є іонна рідина. В безповітряному середовищі супутник CubeSat або аналогічний за розміром може з його допомогою здійснювати маневри на орбіті.
Цікаво Мінімісяць: космічний гість із 1960-х підлетить дуже близько до Землі
Як працює новий двигун
У надрукованому корпусі є резервуар з рідкою сіллю, а також безліч емітерів (випромінювачів електронів) конічної форми, покритих вирощеними на поверхні конусів волокнами оксиду цинку, які мають нанорозміри. Ці нанокристали вбирають рідину з резервуара і доставляють її до кінчика емітера. Під дією електричної напруги заряджені частинки вистрілюють з випромінювача.
Вивчивши за допомогою мас-спектрометрії склад частинок струменя, вчені виявили, що в ній немає нейтральних молекул, тільки чисті іони. Зазвичай це не так. Причина такого явища дослідникам не ясна, хоча вони припускають, що справа саме в нанонитках з оксиду цинку.
Ми вважаємо, що це якось пов'язано з тим, як впорскується заряд і як рідина взаємодіє з матеріалом нитки, переносячи рідину до місця емісії,
— пояснив керівник лабораторії Луїс Фернандо Веласкес-Гарсія.
Чистий іонний струмінь означає, що двигун більш ефективно витрачає паливо, що вкрай важливо для терміну служби супутників на орбіті, які зазвичай не передбачають дозаправлення.
Іонний двигун для мініатюрних супутників – хороший приклад застосування технологій 3D-друку для створення модифікованих, комплексних структур з декількох матеріалів. Замість того щоб використовувати в промисловому виробництві дорогі лазери або інші важкодоступні технології, інженерам MIT вдалося створити двигун на комерційних принтерах, застосовуючи загальнодоступні та недорогі методи.