Satelity będą napędzane silnikami na... wodę

W latach 2017-2023 w przestrzeni kosmicznej może pojawić się niemal 2400 niewielkich satelitów o wadze do ok. 50 kilogramów, czyli tzw. CubeSatów. Są one teraz najpopularniejszymi urządzeniami wysyłanymi w kosmos przez najróżniejsze koncerny technologiczne świata. To właśnie dzięki nim nie tylko będziemy mogli jeszcze precyzyjniej badać naszą planetę i obce światy, ale również stworzymy kosmiczny Internet.

Do końca ubiegłego roku na orbicie znajdowało się 1459 satelitów. Szacuje się, że w ciągu najbliższej dekady będzie ich grubo ponad 5000. Aby w ogól było to możliwe, istnieje konieczność opracowania m.in. bardziej ekonomicznych napędów.

Tymczasem naukowcy z Purdue University w USA już mają na to sposób. Opracowali oni świetny sposób na prosty napęd do tego typu urządzeń. Dzięki niemu będzie możliwe wysyłanie w kosmos jeszcze większej ilości CubeSatów, bo będzie to znacznie bardziej opłacalne, niż miało to miejsce dotychczas.

Opracowany silnik FEMTA (Film-Evaporation MEMS Tunable Array) korzysta z kapilar wielkości kilkunastu mikrometrów, dzięki czemu wykorzystuje mikroskopijne właściwości wody. Samoczynny przepływ wody jest niemożliwy, gdyż blokuje to napięcie powierzchniowe cieczy, ale gdy się ją podgrzeje, powstaje para, która przepływając przez dysze zapewni ciąg wystarczający na potrzeby manewrowania urządzeniem.

Inżynierowie z Purdue University stworzyli swój napęd zgodnie ze standardem CubeSat 1U, czyli w sześcianie o boku 10 cm. Wewnątrz znajduje się silnik, zbiornik paliwa o wielkości kilkudziesięciu mililitrów, system nawigacji inercjalnej (IMU) i układ elektroniczny, który ma za zadanie monitorować pracę silnika. Całość waży ok. 2,8 kilograma.

W czasie testów, układ mechaniczno-elektroniczny osiągnął współczynnik ciągu do mocy 230 mikronewtonów na wat przy 80 sekundowym impulsie. Dzięki temu można bez problemu obrócić mikrosatelitę o 180 stopni w mniej niż minutę, i to przy użyciu mniej niż 0.25 W mocy.

Naukowcy myślą o wykorzystaniu swojego napędu na odległych planetach czy księżycach Układu Słonecznego. Jako że na większości ciał niebieskich występuje woda, będzie to napęd uniwersalny i na pewno okaże się pomocny przy eksploracji tych fascynujących obiektów.

Źródło: / Fot. NASA