Спрос на плазменные двигатели будет расти лавинообразно

Узнать мнение экспертов о новейших технических разработках — ​лучший способ найти ответ, не заблудившись в гигабайтах непроверенной и зачастую искаженной информации. На вопросы наших читателей о космических (в прямом и переносном смысле слова) перспективах спутников на плазменной и ионной тяге отвечает заведующий лабораторией плазменных двигателей Института лазерных и плазменных технологий Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» Игорь Егоров.

Какие преимущества у этих двигателей по сравнению с обычными химическими?

— Плазменные и ионные двигатели отличает очень высокая скорость выброса рабочего тела — ​потока плазмы или ионов. И это позволяет спутнику получить необходимый импульс, толчок для совершения маневра, истратив малую массу топлива. А выводить большую массу на орбиту дорого. В некоторых же случаях, если бы не вот такие двигатели у спутников, ракеты-­носители просто не подняли бы их с необходимой массой топлива.

Каковы перспективы плазменных технологий в космических исследованиях?

— Самые широкие. Так как мы используем их для экономии рабочего тела, то, соответственно, можем совершать больше маневров, можем продлить срок службы спутников. Мы можем выводить их, например, на низкую орбиту, что проще и дешевле, а потом совершать орбитальный переход на целевую и экономить тем самым средства. Также это вопросы межпланетных перелетов: применение мощных плазменных ракетных двигателей позволяет сократить время полета и, соответственно, облучения космонавтов. Плюс это возможность отправить к внешней Солнечной системе крупные аппараты с большой энергетикой, с более чувствительными приборами и подробнее изучить планеты, их спутники и проч.

Как будет расти спрос на малые плазменные двигатели в России?

— Недавно у нас была встреча с представителями космической отрасли. И они говорят, что приходят к необходимости оснащать, по сути, все малые космические аппараты двигателями. И видят большую перспективу именно в плазменных. Соответственно, мы полагаем, что спрос будет расти просто лавинообразно. Если год назад мы продали два двигателя, то, вполне возможно, в следующем году речь уже будет идти о десятках, а дальше и о сотнях двигателей для малых космических аппаратов.

Не будут ли продукты абляции фторопласта влиять на работу двигателя?

— Есть проблема, что фторопласт выбрасывает, собственно, фтор. И этот фтор очень активен. Если его небольшая часть возвращается к космическому аппарату, она может химически влиять на поверхность солнечных батарей, оптических датчиков, на изоляционные материалы. Поэтому в наших двигателях фтора нет. Мы используем другой полимер — ​полиацеталь. Он, правда, дает активный кислород, но в разы менее активный, чем фтор. Кроме того, если вы летите в космос на низкую околоземную орбиту, вам все равно придется иметь дело с кислородом: он просто там есть, из атмосферы Земли. Так что эту проблему в любом случае нужно решать разработчикам космических аппаратов.

Где кроме космоса можно использовать плазменные двигатели?

— Плазменные и ионные двигатели разрабатывают только для космического пространства: от низкой околоземной орбиты до межпланетных перелетов, возможно, в будущем даже межзвездных. На Земле применить их невозможно: слишком малая тяга. Кроме того, большинство конструкций таких двигателей в принципе неработоспособны не в вакууме, а в плотной атмосфере. В лучшем случае они могут работать в очень разреженной атмосфере, на высоте 100–200 км от Земли.

Видеоверсия рубрики — ​в телеграм­-канале «СР» с хештегом #ЭкспертОтвечает. Там же мы собираем вопросы для новых выпусков.