Группа исследователей из Европейского космического агентства (ЕКА) произвела первые тестовые запуски нового ионного двигателя, при помощи которого спутники получат возможность летать на очень низких околоземных орбитах в течение практически неограниченного срока. Этот новый двигатель является не очень типичным представителем своего семейства, он оборудован своего рода воздухозаборником, улавливающим молекулы крайне разреженного на большой высоте воздуха, которые позже используются в качестве топлива.
Не так давно специалисты ЕКА доказали, что спутник, двигающийся по низкой околоземной орбите, может оставаться в космосе намного дольше, если у него имеется двигатель, способный компенсировать аэродинамическое сопротивление. Этим доказательством стал спутник GOCE, который летал на высоте в 250 километров на протяжении пяти лет, используя запасы ксенона из 40-килограммового бака. Тем не менее, когда топливо для двигателя исчерпалось, этот спутник упал на Землю.
Однако, если заменить топливо, содержащееся в баках спутника, молекулами воздуха верхних слоев атмосферы, то можно получить новый класс искусственных спутников, которые теоретически смогут летать на низкой орбите сколь угодно долго. Оснащенные воздухосборниками ионные двигатели будут нуждаться только в электрической энергии, которую им смогут поставить солнечные батареи. Более того, точно такой же подход может быть использован и на других планетах, в частности, на Марсе, где в качестве топлива будут выступать молекулы атмосферного углекислого газа.
Новый “дышащий воздухом” ионный двигатель был испытан на стенде компании Sitael в Италии, внутри которого моделируется среда, соответствующая высоте 200 километров от поверхности Земли. Воздухосборник, называемый “генератором потока частиц” (particle flow generator) обеспечивает стабильный поток молекул, которые используются в качестве топлива ионным двигателем Ram-Electric Propulsion. По имеющейся информации, у данного устройства не имеется клапанов и других сложных механических частей, оно работает на основе абсолютно пассивного принципа действия.
Главной проблемой, которую удалось решить специалистам ЕКА, стала уникальная форма воздухосборника, благодаря которой молекулы воздуха собираются и направляются внутрь двигателя, а не отскакивают в окружающее пространство. И, благодаря успеху проведенных испытаний, новый тип воздушного ионного двигателя больше не является чистой теорией, он перешел в разряд первого работоспособного демонстрационного опытного образца.