Russische Wissenschaftler haben einen Motor für Cubesat mit einer 40% igen Alkohollösung entwickelt


SamSat-M-Satellit in der Größe von drei CubeSat-Einheiten, d. H. 10 × 10 × 30 cm

Wissenschaftler der Samara National Research University haben eine neue Rangiermaschine für Nanosatelliten mit einem Gewicht von weniger als 10 kg entwickelt. Ein einzigartiger Motor wird mit einer Mischung aus destilliertem Wasser und Ethylalkohol (40% ige Lösung) betrieben. Der Satellitentank ist für ca. 450 Gramm Kraftstoff ausgelegt.

Vor dem Eintritt in die Laval-Düse wird das Gemisch mit einer elektrischen Heizung verdampft, das entstehende Gas (Dampf) wird von derselben Heizung auf die erforderliche Temperatur erwärmt.

Der Motor wurde für den in Russland hergestellten SamSat-M- Nanosatelliten entwickelt. "Ein Prototyp wird getestet, und gleichzeitig wird ein experimenteller Nanosatellit für Flugdesign-Tests entwickelt", sagte der Pressedienst der Universität.

SamSat-M-Nanosatellit mit einem Antriebssystem wurde entwickelt, um die Manövriertechnologie als Teil einer Gruppe von Raumfahrzeugen mit kurzer Reichweite zu entwickeln.

Im Jahr 2017 wurden SamSat-M-Konstruktionsdokumentation, Konstruktionsdokumentation, Testprogramme und Testmethoden entwickelt. 2018 ist geplant, einen Nanosatelliten herzustellen und die notwendigen Arbeiten durchzuführen, um ihn für Flugtests vorzubereiten.

Nanosatelliten mit Antriebssystemen können eine bestimmte Höhe in niedrigen Umlaufbahnen beibehalten, in denen der Einfluss der Atmosphäre groß ist. kann verwendet werden, um Nanosatelliten nach Abschluss der Mission aus der Umlaufbahn zu bringen; Laut der Website des Zentrums für Nanosatellitentechnologien der Samara National Research University werden komplexe Inspektionsaufgaben gelöst, darunter die Reinigung des erdnahen Weltraums von Weltraummüll und Rettungsastronauten während Aktivitäten außerhalb des Schiffs. Eine Gruppe von Nanosatelliten kann die geophysikalischen Felder, die Thermosphäre und die Ionosphäre der Erde untersuchen, um Naturkatastrophen vorherzusagen, eine Asteroidengefahr zu identifizieren und den Zustand von Raumfahrzeugen im Weltraum zu untersuchen.

Der Pressedienst betonte die Sicherheit und Umweltfreundlichkeit des neuen Motorkraftstoffs: „Das niedrige Molekulargewicht des Wassers ermöglicht hohe Dampfdurchflussraten und dementsprechend hohe Manövriergeschwindigkeiten, und die Zugabe von Alkohol - etwa 40% des Gemisches - verhindert das Einfrieren des Arbeitsmediums bei niedrigen Raumtemperaturen ".


Satellit SamSat-M

Die maximale Masse eines vollständig betankten innovativen Antriebssystems beträgt 1,55 kg. Der erwartete Gesamtgeschwindigkeitsimpuls beträgt nicht weniger als 80 m / s. Das flüssige Arbeitsfluid des Antriebssystems auf einem Wasser-Alkohol-Gemisch mit einer Gesamtmasse von 450 Gramm wird im Tank gespeichert. Da im Flug eine schnelle Erwärmung des Arbeitsmediums erforderlich ist, schlugen die Entwickler vor, das Satellitenstromversorgungssystem durch Speichergeräte an Maxwell-Superkondensatoren zu ergänzen. Dadurch wird sichergestellt, dass die erforderliche hohe gepulste Leistung an die Heizung abgegeben wird. Dieser Ansatz wird zum ersten Mal bei Raumfahrzeugen dieser Klasse angewendet, teilte der Pressedienst mit.

Wenn die russische Erfindung ihre Wirksamkeit unter Beweis stellt, können solche Motoren für alle CubeSat-Satelliten verwendet werden, und in letzter Zeit ist diese Plattform für die Erstellung und den Start von Minisatelliten sehr beliebt geworden. Das Cubsat-Format hat Universitätssatelliten weit verbreitet, obwohl große Unternehmen wie Boeing auch Satelliten dieses Formats entwickeln.

Die Grundgröße des Würfels (1U) beträgt 10 × 10 × 10 × cm mit einem Gewicht von nicht mehr als 1,33 kg. Der Standard ermöglicht die Kombination von zwei oder drei Standardwürfeln in einem einzelnen Satelliten (bezeichnet als 2U und 3U und hat eine Größe von 10 × 10 × 20 oder 10 × 10 × 30 cm).

Die Kosten für das Entfernen von Cubesat überschreiten nicht mehrere Zehntausend Dollar. Normalerweise werden mehrere oder mehrere Dutzend solcher Satelliten (bis zu sieben Dutzend) mittels Trägerraketen oder von bemannten und automatischen Frachtraumfahrzeugen und Orbitalstationen in die Umlaufbahn gebracht. Für den Rückzug von Cubsats werden auch ultrakleine Trägerraketen entwickelt.

Theoretisch können in diesem Format auf ultrakleinen Fluggesellschaften ihre Satelliten in Weltraum- und Handelsunternehmen, Universitäten, Schulen und sogar Privatpersonen starten.

Source: https://habr.com/ru/post/de422595/


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