Sukces polskich naukowców. Pierwszy polski silnik plazmowy już działa!

Strona głównaSukces polskich naukowców. Pierwszy polski silnik plazmowy już działa!
25.12.2013 10:12
Pierwszy polski silnik plazmowy już działa!
Pierwszy polski silnik plazmowy już działa!

Choć flota polskich satelitów prezentuje się na razie bardzo skromnie, to zespół naukowców z warszawskiego Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy może pochwalić się poważnym sukcesem – pomyślnie przetestowano pierwszy polski silnik plazmowy. Silnik nie tylko działa, ale pozwoli na znaczące obniżenie kosztów misji kosmicznych!

bESyBbud

Silniki jonowe – efektywny napęd kosmiczny

Silniki jonowe to w niektórych przypadkach alternatywa dla napędu rakietowego. Przydają się zarówno w przemierzających bezmiar Kosmosu sondach kosmicznych, jak i na pokładach krążących wokół Ziemi satelitów. W tym drugim przypadku silnik służy do korygowania wysokości orbity oraz do zmiany orientacji satelity.

Istnieje wiele rodzajów silników jonowych, jednak ich zasada działania sprowadza się do rozpędzenia jonów dodatnich przez pole elektryczne lub magnetyczne do prędkości, sięgającej 36 km/s i wyrzuceniu ich przez dyszę. Dzięki takiemu rozwiązaniu – choć silnik nie pozwala na uzyskiwanie dużych przyspieszeń - siła ciągu, przypadająca na jednostkę masy wyrzucanej substancji jest bardzo duża.

Sonda Deep Space, która w 1998 roku została wyposażona w silnik jonowy
Sonda Deep Space, która w 1998 roku została wyposażona w silnik jonowy

Silnik jonowy został w praktyce przetestowany podczas misji amerykańskiej sondy Deep Space 1, która w 1998 roku – poza celami naukowymi – posłużyła do sprawdzenia kilku innowacyjnych, kosmicznych technologii.

bESyBbuf

Przetestowano wówczas nowy system nawigacji i oprogramowanie, odpowiadające za sztuczną inteligencję sondy oraz nowatorski silnik, który wprawdzie popsuł się po zaledwie czterech godzinach misji, ale później udało się go na nowo uruchomić i działa bezproblemowo.

Pierwszy polski silnik plazmowy

Prace nad sprzętem tego typu prowadzi m.in. Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie (IFPLM), a polscy naukowcy mogą od niedawna pochwalić się istotnym sukcesem.

Opracowany przez nich pierwszy, polski silnik plazmowy (silnik Halla – odmiana silnika jonowego) przeszedł niedawno serię testów w laboratorium ESA (Europejskiej Agencji Kosmicznej) w holenderskim Nordwijk, gdzie testowano go w warunkach zbliżonych do przestrzeni kosmicznej.

KLIMT Krypton Large Impulse Thruster - first ignition

Jak podaje dr Jacek Kurzyna z IFPiLM, polski silnik zaskoczył pracowników laboratorium. Ku ich zdziwieniu silnik zaczął prawidłową pracę zaraz po uruchomieniu i nie wymagał wstępnej regulacji.

bESyBbul

Bezproblemowe uruchomienie silnika wprawiło w zaskoczenie nawet doświadczonych pracowników ESA. Z reguły pierwsze uruchomienia wymagają odpowiedniego doboru parametrów pracy układu, których ustalenie a priori jest skomplikowane.

Napęd dla następców Lema

Wystawia to polskim konstruktorom bardzo dobrą ocenę. Aby ograniczyć koszty projektu i zmniejszyć liczbę potrzebnych prototypów przeprowadzono liczne symulacje komputerowe, które pozwoliły dobrać odpowiednią konfigurację silnika.

Dr Jacek Kurzyna prezentuje polski silnik
Dr Jacek Kurzyna prezentuje polski silnik

Warto podkreślić, że choć urządzenie jest dziełem polskiego zespołu, to prace są finansowane z budżetu europejskiego projektu KLIMT (Krypton Large Impulse Thruster).

bESyBbum

Sam silnik nie imponuje rozmiarami – to cylinder o długości 12 i średnicy 10 centymetrów, który waży zaledwie 4 kilogramy i zapewnia około pół wata mocy. Jego przeznaczeniem jest współpraca z satelitami o wadze około 100 kilogramów, jednak konstruktorzy pracują już nad nową wersją urządzenia, która w przyszłości będzie pracować w małych sondach i miniaturowych satelitach wielkości polskiego Lema.

Na czym polega innowacyjność tego projektu?

Prace nad silnikami plazmowymi są prowadzone w wielu krajach, jednak Polacy mają szansę na zrewolucjonizowanie kosmicznego napędu. Będzie to możliwe dzięki zastosowaniu w roli gazu roboczego kryptonu – gazu szlachetnego, który jest 10 razy tańszy od powszechnie stosowanego ksenonu.

W praktyce oznacza to zredukowanie kosztów obsługi floty satelitów, w tym m.in. satelitów telekomunikacyjnych, a zatem niższe koszty transmisji danych czy różnych badań, prowadzonych z wykorzystaniem satelitów.

Udostępnij:
bESyBbup
Komentarze (3)
bESyBbvb