В МАИ создают прототип космической системы, способной маневрировать без использования топлива

В МАИ создают «космическую пращу» для малых спутников – инновационную систему орбитального маневрирования, использующую энергию вращения и разрыв троса. Над уникальной концепцией, способной значительно снизить зависимость от химического топлива, работает студентка института № 6 «Аэрокосмический» МАИ Анна Екимовская. В основе её разработки лежит идея использования кинетической энергии вращения тросовой системы, что открывает новые перспективы для космической отрасли. 

По словам молодой учёной, ключевым элементом концепции является контролируемый разрыв троса в определённый момент времени, что позволяет направить два блока системы на новые расчётные орбиты. Данный метод является аналогом древнего орудия – пращи, и позволяет использовать энергию вращения для орбитальных манёвров.

На данный момент Анна Екимовская работает над идеей создания вращающейся космической системы, состоящей из двух кольцевидных модулей (бубликов), вращающихся в противоположных направлениях. Такую систему можно раскрутить в космосе от солнечной энергии, используя встроенный электромотор (статор на одном модуле, ротор на другом).

– Солнечную энергию можно преобразовывать во вращение, потом разрывать связи и отправлять блоки на новые орбиты или возвращать на Землю, – уточняет Анна Екимовская. – Данная технология позволит не только существенно снизить зависимость от использования химического топлива, а также сопутствующих трудностей по его хранению и эксплуатации в космосе, но и упростить конструкцию космических аппаратов.

В реализации этой идеи потребуется создание сложной системы управления вращающимся объектом с точным разрывом троса. Но сегодня такие задачи вполне решаемы.

В настоящее время в мире ведутся отдельные научные исследования, направленные на изучение тросовых систем в космосе. Проводятся теоретические расчеты и моделирование динамики развертывания таких систем, однако, ни в одном из них не рассматривается вопрос маневрирования без использования химического топлива.

Проект МАИ находится на этапе создания прототипа. Также в рамках него Анна Екимовская работает над созданием перспективной конструкции космического аппарата, оптимизированной по соотношению объёма и площади поверхности. Соединение сферических модулей позволит придать оптимальную форму корпусу летательного аппарата (наибольший объём при минимальной площади поверхности) и тем самым увеличить объём полезной нагрузки при сохранении его минимальной массы. 

Итогом проекта станет эксперимент в космосе: закрутить два малых аппарата на тросе, разорвать трос, вернуть один блок на Землю, а другой перевести на более высокую орбиту. Таким опытом будет доказана инновационность проекта – возможность орбитального манёвра без химического топлива.