Французские инженеры разработали и испытали на околоземной орбите ионный двигатель, который работает на йодном топливе.
Электрические ракетные двигатели, которыми оснащают современные спутники, создают тягу благодаря электроэнергии для ускорения ионов газа-пропеллента. Наиболее часто инженеры для этого используют ксенон, который в природе встречается в крайне малом количестве и обладает невеликой силой тяги, несмотря на долговечность топлива и экономичность.
Кроме этого, ксенон требует больших производственных затрат и особых условий хранения под давлением. По мнению ученых, альтернативным топливом может стать йод, который можно хранить в твердом виде и который обходится производству в гораздо меньшую сумму.
Еще одно преимущество йода ― при нагревании он сразу же превращается в газ. Это значит, что конструкция двигателя на йодном топливе более компактна и проста за ненадобностью оборудования газовых баков, систем контроля давления и других технологий, которые необходимы для двигателей на ксеноновой тяге.
Команда специалистов французской компании ThrustMe провела на околоземной орбите серию успешных испытаний NPT30-I2 ― твердотельного ионного силового агрегата на йоде.
NPT30-I2 обладает скромными размерами ― это куб 10 см в длину и ширину. Внутри двигателя расположена емкость с кристаллическими молекулами йода, соединенная с камерой ионизации, а также различные электронные контроллеры, которые позволяют управлять силовым агрегатом.
Первый запуск двигателя состоялся в ноябре 2020 года. Силовую установку на йодном топливе установили на спутник CubeSat, запущенный ракетой Long March 6. Тогда спутник поднялся на 480 км от поверхности Земли.
С ноября 2020 года по март 2021 года ThrustMe провела 11 таких тестовых запусков NPT30-I2 длительностью до 90 минут с использованием спутников и ракет различных конструкторских бюро.
Исследователи остались довольны результатами испытаний двигателя на йодном топливе, отметив более высокую степень ионизации по сравнению с ксеноном. По данным ThrustMe, двигатель на альтернативном источнике энергии превосходит в половину традиционные аналоги, а также обладает в три раза большим объемом топливного отсека.
Тем не менее NPT30-I2 не совершенен. Например, перед запуском двигателю необходимо порядка десяти минут для прогрева кристаллов йода. Это значит, что альтернативное топливо опасно использовать в случае внезапных маневров на орбите, однако исследователи продолжают совершенствовать двигатель.
