Американские ученые провели успешные испытания гибридной двигательной системы, предназначенной для компактных космических аппаратов. Особенность разработки — объединение в одной установке химического и электрического двигателей, работающих от одного типа топлива. Это может сделать межпланетные миссии (например, к Марсу или астероидам) более доступными с использованием спутников размером с небольшой чемодан.
Микроспутники дешевле и проще в запуске, чем обычные аппараты, но их конструкция ограничена. Ранее для быстрых маневров (химический двигатель) и долгих, экономичных коррекций орбиты (электрический двигатель) требовались две раздельные топливные системы. Это усложняло разработку маленьких спутников.
Прорыв стал возможен благодаря топливу ASCENT, изначально созданному как менее токсичная замена гидразину. Выяснилось, что это вещество является ионной жидкостью (солью, остающейся жидкой в вакууме), что позволяет использовать его не только в химических, но и в электроракетных двигателях.
Команда ученых загрузила один грамм топлива ASCENT в баки кубсата. Спутник поместили на платформу с магнитной левитацией, имитирующую невесомость, и дистанционно запустили двигатели. Испытания показали, что ASCENT обеспечивает соотношение тяги к мощности 40–65 микроджоулей на ватт, удельный импульс 600 секунд и общую эффективность 15%, при этом двигатели работали непрерывно до 167 часов без заметных признаков износа.
Следующий этап — орбитальный запуск. Аппарат будет оснащен одним химическим и четырьмя электрическими двигателями, питающимися из общего бака с ASCENT. Запуск запланирован на конец текущего года. В случае успеха технология может применяться как для прикладных задач (спутниковые группировки для мониторинга ураганов), так и для научных миссий — отправки кубсатов к Марсу или в пояс астероидов с возможностью быстрых маневров для изучения выбранных объектов.