Prototyp polskiego silnika plazmowego do sond kosmicznych już działa
Naukowcy Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM) w Warszawie pracują nad specjalnym silnikiem do napędu sond kosmicznych i satelitów, który będzie tańszy w eksploatacji od obecnie istniejących rozwiązań. Prototyp pierwszego polskiego silnika plazmowego już działa i został przetestowany w warunkach zbliżonych do panujących w przestrzeni kosmicznej, w laboratorium Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA– ESTEC) w holenderskim Nordwijk.
Testowany silnik ma elektryczny napęd plazmowy typu Halla. Takie silniki z powodzeniem wykorzystuje się w przestrzeni kosmicznej – do utrzymywania satelitów na pożądanej orbicie czy do zmiany ich orientacji, znalazły też zastosowanie w sondach dalekiego zasięgu. Ze względu na prawie dziesięciokrotnie niższe zużycie „paliwa”, są poważną konkurencją dla tradycyjnych silników rakietowych.
Ważący 4 kg silnik ma kształt cylindra o średnicy 10 cm i długości 12 cm. Maksymalna moc, z jaką może pracować, wynosi około 0,5 kW. Urządzenie wytwarza siłę ciągu wystarczającą do pracy na satelitach o masie do ok. 100 kg.
Aby obniżyć koszty i zmniejszyć liczbę kolejnych prototypów, naukowcy z IFPiLM przeprowadzili szereg symulacji komputerowych. Dzięki temu mogli ocenić, jaka konfiguracja elementów silnika pozwoli uzyskać najwyższą sprawność. Do symulacji wykorzystano program napisany przez dr Serge'a Barrala, jednego z konstruktorów. Obliczona sprawność prototypowego silnika zgadza się ze wstępnymi wynikami testów wykonanych w laboratorium ESA i w optymalnych warunkach dochodzi do 50%.
Naukowcy czekają teraz na pełne wyniki testów opracowane przez specjalistów z ESA i jednocześnie pracują nad kolejnym prototypem, który bedzie testowany w przyszłym roku, także w laboratorium ESA.
Najnowsze badania eksperymentalne polskich naukowców mogą pomóc zmniejszyć koszty eksploatacji satelitów i sond kosmicznych, z których korzystamy codziennie, często nieświadomie. Urządzenia montowane na satelitach służą do dokładniejszego prognozowania pogody, przesyłania sygnału telewizyjnego i do transmisji rozmów telefonicznych. Dzięki satelitom możliwe było stworzenie systemu GPS. Co ważne, przesyłanie danych czy transmisja rozmów na duże odległości są tańsze przy użyciu satelitów niż łącz naziemnych.
Polscy naukowcy nie mieli jak dotąd własnego silnika plazmowego. Prototyp służy na razie do badań naukowych. W przyszłości przewidziana jest jego produkcja z udziałem partnerów przemysłowych. Urządzenie będzie można wykorzystywać do zadań w przestrzeni kosmicznej. Ten sam zespół z IFPiLM pracuje nad drugim, dużo mniejszym silnikiem, który znajdzie zastosowanie na małych sondach lub satelitach, takich jak polski satelita LEM.
