Последние годы наблюдается бурный рост числа запусков наноспутников — искусственных спутников Земли массой менее 10 кг. Несколько аппаратов такого класса выведено за пределы околоземной орбиты. Параллельно развивается сегмент микроспутников — аппаратов массой от 10 до 100 кг. Наибольшую популярность приобрели космические аппараты, отвечающие спецификации CubeSat.
Двигательная установка VERA на основе абляционного импульсного плазменного двигателя разработана для работы в составе нано- и микроспутников формата CubeSat. Она полностью соответствует данному формату как по массо-габаритным характеристикам, так и по всем специфическим требованиям безопасности.
Спецификация CubeSat прямо запрещает использование любых легковоспламеняющихся, взрывоопасных и токсичных веществ (гидразиновых термокаталитических ракетных двигателей). Это облегчает применение двигателей на холодном газе, а также традиционных ионных и плазменных двигателей, использующих в качестве рабочего тела инертные газы.
Наноспутники, а также существенная часть микроспутников, имеют не только малую массу, но и малые габариты. Большинство традиционных ракетных двигательных установок либо принципиально невозможно установить в столь малый спутник, либо двигательная установка займёт основную часть внутреннего объёма, не оставив места для полезной нагрузки.
Из малых габаритов спутников следует малая площадь солнечных батарей, а с ними и ограниченная электрическая мощность. Как правило на работу двигателя может быть выделено не более нескольких ватт. Имеющиеся двигательные установки зачастую требуют куда как большей мощности, от десятков ватт и выше.
Наша плазменная двигательная установка полностью отвечает всем специфическим требованиям наноспутников CubeSat:
полностью отсутствуют какие-либо опасные вещества, газы и жидкости,
имеет минимальные габариты, массу и энергопотребление. В основе установки лежит хорошо известный принцип абляционного импульсного плазменного двигателя (АИПД), однако за счёт применения нового рабочего тела и внешней магнитной системы удалось отказаться от применения громоздких и тяжёлых импульсных конденсаторных батарей, сдерживавших миниатюризацию таких двигателей в прошлом.
установка отличается высокой экономической эффективностью: ожидается, что на момент начала коммерческих поставок она будет как минимум вдвое дешевле любых других конкурирующих предложений на мировом рынке.
| Габариты (без крепёжных элементов и электрических разъёмов) | 83,2×83,0×54,5 мм |
| Масса | 450 г |
| Средняя потребляемая мощность, не более | 3 Вт |
| Средняя тяга | 20 мкН |
| Удельный импульс | 500 с |
| Ресурс работы | 1000 ч |
Сейчас идёт активная работа по оптимизации конструкции двигательной установки. Потенциально к концу разработки тяга и ресурс могут быть до нескольких раз выше минимальных проектных значений, приведенных в таблице.
Проект выполнен при поддержке Фонда содействия инновациям.
