Novi pogonski sustav za satelite

Inženjeri MIT-a testiraju novi pogonski sustav koji kombinira snagu i brzinu konvencionalnih kemijskih potisnika s preciznošću i učinkovitošću goriva električnih potisnika.

Sustav bi mogao omogućiti dizajn okretnijih, fleksibilnijih malih satelita, koji bi mogli izvoditi i brze, snažne manevre i sporije, precizne prilagodbe, ovisno o misiji i trenutku.

Ključ novog sustava je posebno pogonsko gorivo koje može pokretati i kemijske i električne potisnike, koji su tradicionalno zahtijevali odvojene, glomazne izvore goriva.

Amelia Bruno, bivša postdoktorandica na MIT-ovom Odjelu za aeronautiku i astronautiku (AeroAstro)je glavni autor studije koja se pojavljuje u časopisu Journal of Propulsion and Power, a koja pokazuje da vrsta "zelenog monopropelenta" pod nazivom ASCENT, koji su izvorno razvile američke zračne snage za upotrebu u kemijskom pogonu u svemiru također može učinkovito pokretati malene "elektrosprej" potisnike.

Elektrosprejni potisnici su rakete veličine novčića koje koriste električna polja za punjenje čestica tekućeg goriva, koje se zatim izbacuju u svemir kao sprej koji generira potisak.

Elektrosprejni potisnici izuzetno su učinkoviti u potrošnji goriva i mogu izvoditi spore i precizne manevre, poput potiskivanja male svemirske letjelice korak po korak kroz dugo, međuplanetarno putovanje. Kemijski potisnici, nasuprot tome, zahtijevaju veliku zalihu goriva za izvođenje kratkih i brzih naleta, na primjer za brzi uspon i spuštanje ili ubrzavanje i usporavanje.

Amelijin tim surađuje s NASA-om na lansiranju misije Green Propulsion Dual Mode, CubeSata veličine aktovke koji će nositi kemijski potisnik i četiri elektrosprejna potisnika, a sve će se napajati jednim spremnikom pogonskog goriva. Misija će biti prva koja će testirati takav dvostruki pogonski sustav za male svemirske letjelice.

Ako bude uspješna, Bruno kaže da bi misija mogla utrti put malim satelitima za istraživanje izvan Zemljine orbite.

„Mogli bismo poslati CubeSatove na Mars ili u asteroidni pojas, gdje bi mogli polako putovati koristeći elektrosprejne potisnike“, kaže koautor studije Paulo Lozano, profesor aeronautike i astronautike na MIT-u. „Zatim biste mogli koristiti svoje kemijske potisnike za brzo kretanje i promatranje zanimljivih obilježja. Mogli biste imati puno više fleksibilnosti za puno više stvari.“

Tijekom više eksperimenata, tim je daljinski primjenjivao različite razine napona kako bi aktivirao potisnike, što je zauzvrat proizvodilo sprej koji je vrtio CubeSat. Istraživači su mjerili količinu potiska proizvedenog sa svakim pokušajem i izračunali učinkovitost goriva dok su kontinuirano pokretali potisnike tijekom razdoblja koja su trajala do 100 sati.

Na kraju su otkrili da je ASCENT uspio uspješno napajati svaki elektrosprejni potisnik. Štoviše, pogonsko gorivo, koje je izvorno bilo namijenjeno kemijskom pogonu, bilo je jednako učinkovito kao i druge, konvencionalne ionske tekućine u pogonu električnih potisnika.