Революционное открытие в космонавтике

Революционное открытие в космонавтике. Астронавты, находящиеся на борту Международной космической станции (МКС), в скором времени займутся испытаниями новой двигательной установки.

Революционное открытие в космонавтике. Астронавты, находящиеся на борту Международной космической станции (МКС), в скором времени займутся испытаниями новой двигательной установки.

Эти испытания будут проходить внутри помещений станции, но это не будет выглядеть безрассудством, ведь в новой космической двигательной установке не используется никакого топлива и реактивных двигателей, в ее основе лежит новая технология, разработанная в Лаборатории двигательных установок и космической энергетики университета Мэриленда, которая создает тягу за счет электромагнетизма. Технология RINGS (Resonant Inductive Near-field Generation System) позволит космическим аппаратам перемещаться только за счет создаваемых ими магнитных полей, что, в свою очередь, позволит спутникам группироваться и образовывать формирования, решающие определенные задачи и способные к самостоятельным передвижениям, маневрированию в космическом пространстве.

Полет небольших спутников в составе формирования является новым течением в области космических полетов. Это позволит небольшим спутникам, предназначенным для выполнения различных функций, группироваться и решать обширные задачи, которые под силу только большим спутникам с достаточно сложным оборудованием на борту. Эта технология, имеющая огромный потенциал и неограниченные возможности в направлении создания сложных космических систем, обладает одним существенным недостатком, большим количеством топлива, которое требуется каждому из спутников для совершения маневров и удержания своего постоянного положения в сформированном «строю». Помимо утяжеления конструкции спутников за счет наличия реактивных двигателей и запасов топлива к ним, вспышки двигателей могут «ослепить» и даже вывести из строя высокочувствительные научные инструменты и другое оборудование соседних спутников.

Технология EMFF (Electromagnetic formation flight) позволяет избежать вышеописанных проблем, превращая спутники в своего рода электромагниты. Использование электрических магнитов и маховиков инерционных систем ориентации позволит космическому аппарату перемещаться, маневрировать и даже вращаться без использования топлива при условии наличия по соседству такого же аппарата. Спутники-электромагниты могут в любой момент изменить свою полярность, силу притяжения или отталкивания, переместить себя или соседний спутник в нужную точку, не требуя при этом изменения общего центра тяжести всего формирования спутников в целом.

Согласно исследованиям специалистов Массачусетского технологического института, когда технология EMFF будет усовершенствована до уровня практического применения, она может быть использована во множестве областей, связанных с космической техникой. Такую технологию можно будет использовать в космических интерферометрах и телескопах, в которых каждый из микроспутников будет нести на себе отдельное зеркало, с помощью таких спутников можно будет воздвигать щиты от солнечных штормов, которые будут защищать хрупкую технику больших космических кораблей, и технологию EMFF можно будет использовать для очистки космоса от изрядного количества накопившегося там космического мусора. Но, для того, чтобы сделать технологию EMFF готовой для практического использования, потребуется разработка массы сопутствующих технологий, таких, как сверхпроводящие проводники, криогенные системы охлаждения, высокоскоростные инерционные маховики и другие подобные технологии.

Одним из вариантов реализации технологии EMFF является система RINGS, разработанная группой из университета Мэриленда, возглавляемой профессором Реем Седвиком (Ray Sedwick). Опытные образцы системы RINGS были отправлены 3 августа на борт МКС в грузовом отсеке японского космического корабля HTV-4. Система состоит из двух автономных единиц, каждая из которых представляет собой кольцо из поликарбоната, внутри которого алюминиевым проводом намотана катушка электромагнита, хотя, для большей эффективности эта катушка должна быть выполнена из сверхпроводящего материала. Магнитные поля, излучаемые катушками, регулируются с помощью микроконтроллеров, позволяя каждому устройству маневрировать и двигаться, «опираясь» друг на друга.

Система RINGS уже прошла ряд испытаний в условиях нулевой гравитации внутри самолета, летящего по параболической траектории. Короткие, по 15-20 секунд, промежутки нулевой гравитации не позволили исследователям произвести все необходимые испытания. Эксперименты с системой RINGS на борту МКС позволят проверить все заложенные в нее принципы в течение более длительного времени, что позволит выявить все недостатки конструкции и ошибки разработчиков. В испытаниях на борту МКС вместе с кольцами RINGS будут принимать участие роботы-спутники SPHERE, разработанные специалистами Массачусетского технологического института как испытательные полигоны для технологий миниатюрных спутников. Сейчас в планах стоит проведение четырех сеансов испытаний, данные которых будут переданы на Землю для проведения их анализа.

Проводимые испытания также позволят исследователям дополнительно испытать внедренную в микроспутники технологию беспроводной передачи энергии (wireless power transfer, WPT). Благодаря этой технологии, все энергетические системы микроспутников объединяться в одну большую систему, передавая электрическую энергию от единиц, имеющих ее излишки, единицам, которые испытывают в ней недостаток.