Сполучені Штати працюють над переозначуваним твердотопливним двигуном для ракет, щоб спростити та підвищити надійність супутників.

Новий підхід до твердотопливних ракет: перезапуск і регулювання тяги

Традиційні твердотопливні двигуни працюють лише один раз – від старту до повного спалення палива. Для багатократних запусків та маневрування доводиться використовувати складні, дорогі рідинні системи. У США розглядається можливість зробити космос більш доступним, якщо б твердотопливний двигун можна було ввімкнути, вимкнути і регулювати за командою.

Хто працює над рішенням?

Співпрацюють фахівці з Aerospace Corporation, Університету Південної Каліфорнії (USC) та Військово-морської аспірантури (NPS). Їхня мета – створити перезапускаємий твердотопливний двигун із плазмовим управлінням.

Як це буде працювати?

Ідея базується на наносекундному імпульсному плазмовому розряді (NPPD). У двигуні подаються надкороткі високовольтні імпульси (< 100 нс), які створюють низькотемпературну плазму. Ця плазма може посилювати або ініціювати спалювання, а головне – дозволяє електронно керувати процесом: ввімкнути, вимкнути і регулювати тягу.

Нові матеріали для палива

Команда також розробляє «йонно- рідинні» полімери – з’єднання термостійких йонних рідин із міцністю звичайного полімера. Таке паливо залишається стабільним у широкому діапазоні температур і одночасно є електрохімічно активним, що важливо для плазмового управління.

Практична цінність проекту

Результат – компактний, простий і потенційно більш безпечний двигун, придатний як для супутників, так і для міжпланетних апаратів. Він не потребує складних систем перекачки палива або високовольтних баків, але дає можливість багатьох маневрів, корекції орбіти та продовження терміну місії.

Дослідники навіть розглядають варіанти встановлення таких двигунів на кубсатах – невеликих супутниках, які зазвичай не можуть дозволити собі дорогі рідинні системи. Це відкриває нові можливості для малих компаній і навчальних закладів, що прагнуть до космічних проектів без великих фінансових вкладень.