Группа учёных, занимающаяся исследованиями в области физики плазмы, собрала через Kickstarter средства на реализацию амбициозного проекта HyperV. Его целью является создание импульсного плазменного двигателя для космических кораблей и автоматических межпланетных станций (АМС) – смотрите видео.

http://youtu.be/wCP1gHw9zFw

На заре космической эры на спутники и АМС предполагалось устанавливать химические ракетные двигатели, использующие процесс окисления топлива. Жидкостные и твердотельные модификации хорошо зарекомендовали себя при использовании в ракетах-носителях из-за непревзойдённо высокой тяги.

Однако вне атмосферы и гравитационного поля Земли такие установки оказались не лучшим выбором. Они имели бы слишком малый ресурс и неоправданно большие габариты. Дальнейшее развитие пошло по пути разработки двигателей, использующих различные способы ускорения рабочего тела для создания реактивной тяги.

Среди большого разнообразия электрических ракетных двигателей в настоящее время основная доля принадлежит электростатическим. Дальнейшее их подразделение на ионные и плазменные довольно условно, поэтому конкретный двигатель иногда относят к разным подтипам, когда хотят подчеркнуть различные аспекты его работы.

Тестовая комната для испытания плазменных двигателей HyperV

С семидесятых годов XX века ионные двигатели применяются в качестве вспомогательных на космических аппаратах. Их тяга мала, но в условиях невесомости её достаточно для переориентирования и корректировки орбиты.

К концу девяностых мощность электростатических двигателей возросла настолько, что в двух миссиях NASA такие двигатели были использованы в качестве маршевых.

Прототип плазменного двигателя HyperV

Первоначально идея плазменного двигателя была сформулирована профессором Алексеем Ивановичем Морозовым в начале 1960-х годов.

Разработка дизайна нового двигателя в рамках проекта HyperV началась в 2004 году. По мнению авторов, новинка позволит уменьшить массу космических аппаратов и упростить межпланетные перелёты.

В частности, ближайшей задачей видится более дешёвая и быстрая доставка грузов на Марс.

В качестве рабочего тела плазменный двигатель сможет использовать не только дорогостоящий ксенон, но и практически любые газы.

Для обеспечения электроэнергией в ближнем космосе будет достаточно солнечных панелей, а на большой удалённости от Солнца питание обеспечат радиоизотопные силовые установки.

Конструктивно создаваемый двигатель проще аналогов, поэтому обещает быть дешевле в производстве и надёжнее в работе.

Испытания плазменного двигателя HyperV

Изменяя степень нагрева рабочего тела, можно регулировать соотношение тяги к удельному импульсу, что позволяет использовать один и тот же двигатель для разных задач и режимов работы.

Проектируемый плазменный двигатель легко масштабируется и может достигать мощности в несколько мегаватт. С помощью Kickstarter на начало ноября 2012 года авторы собрали 69 тысяч долларов для доработки прототипа и начала следующей стадии работ.