Успешно испытан 200-ваттный плазменный двигатель

Корабли с двигателями, работающими на заряженных частицах, наконец-то, становятся реальностью: в космическом центре NASA в Хьюстоне успешно испытан первый 200-ваттный плазменный двигатель, которому прочат большое космическое будущее.

В ближайшие пять лет использование плазменных двигателей ограничится корректировкой орбиты Международной космической станции (МКС). За это время опыт эксплуатации и дальнейшие усовершенствования технологии заложат основу для двигателей, которые в один прекрасный день позволять совершать быстротечные полеты на Марс и дальше - вглубь Солнечной системы.

С 2005 года в компании Ad Astra Rocket Company из города Вебстер (Техас, США) работают над развитием двигателя под названием VASIMR (электромагнитный ускоритель с изменяемым удельным импульсом). Двигатель использует радиочастотный генератор для нагрева аргона и превращения его в горячую плазму - состояние материи в которой электроны более не присоединены к ядру атомов. Магнитные поля затем выпускают перегретую плазму из двигателя, развивая намного более высокую тягу и расходуя на порядки меньше топлива, чем обычные ракетные двигатели.

В ближайшее время компания надеется установить 200-киловаттный VASIMR-двигатель для поддержания орбиты Международной космической станции (МКС), которая постоянно опускается из-за сопротивления очень разряженной на такой высоте атмосферы. Для подтверждения заданных параметров двигателя Ad Astra Rocket успешно испытала прототип VX-200 в вакуумной камере в Хьюстоне "пробив" двухсоткиловаттную отметку.

«Сейчас это наиболее мощный плазменный ракетный двигатель в мире», - говорит Франклин Чанг-Диаз, бывший астронавт NASA, который стоит во главе компании. Ближайший соперник - это 50-киловаттный двигатель конкурирующей компании, принцип действия которого основан на ускорении электрически заряженных атомов или ионов. Однако, его разработку прекратили ввиду сокращения бюджета.

Поэтому NASA и подписала с Ad Astra договор о тестировании 200-киловаттного VASIMR на МКС в 2013 году. Компания уже ведёт переговоры с двумя космическими фирмами - SpaceX и Orbital Sciences о возможности доставки двигателя на МКС с помощью их ракетоносителей. Если тесты пройдут успешно, то компания надеется предоставить в аренду свой плазменный двигатель для постоянного использования на МКС уже начиная с 2014-го года.

До настоящего времени корректировку орбиты МКС выполняют российские космические корабли, пристыкованные к станции. Их двигатели ежегодно расходуют на эти операции около 7,5 тонн ракетного топлива. VASIMR может делать ту же работу с помощью всего 300 килограммов аргона, что позволит экономить миллионы долларов.

Полученную прибыль компания Ad Astra собирается вложить в развитие технологии плазменных двигателей, чтобы увеличив их мощность до 10-20 мегаватт сделать реальным покорение Марса. Такие двигатели домчат до Красной планеты всего за 39 дней, тогда как обычным ракетным двигателям при многократно большем расходе топлива придется добираться не менее 6 месяцев.

Для пилотируемых межпланетных путешествий критическим фактором является срок пребывания за пределами мощных магнитных полей Земли, защищающих планету от губительного воздействия космического излучения. Это один из главных барьеров на пути к Марсу. Возможно, именно следующие поколения двигателей VASIMR помогут его преодолеть.

Блог "Просто о науке", http://prostonauka.com