Більш ефективний політ на Марс забезпечать нові двигуни — у чому їхня особливість

Вікторія Литовченко

Для того, щоб дістатися до Марса можна використовувати різні типи ракетних двигунів. Поки що найпопулярнішим типом є хімічні рухові установки. Але їм необхідно так багато палива, що вартість місії виявляється величезною. Тому вчені, які представили дослідження у виданні Acta Astronautica, пропонують альтернативний варіант — електричний ракетний двигун,.

Більш ефективний політ на Марс забезпечать нові двигуни

Електричні ракетні двигуни мають свої переваги перед хімічними аналогами. Хоча з їхньою допомогою не вдасться підняти щось важке на навколоземну орбіту, то в космосі вони надзвичайно ефективні під час переміщення корисних вантажів.

Якщо паливо на ракеті зі звичайним хімічним двигуном займає 70-90% стартової маси, то космічному кораблю з електричним двигуном знадобитися лише від 10% до 40% маси як паливо. Але існує проблема у створюваній тязі, адже електричні двигуни створюють меншу тягу, ніж їхні хімічні аналоги. Тому такі космічні кораблі летітимуть, наприклад, на Марс, повільніше.

Учені зосередилися на вивченні ефективності польоту на Марс апарату масою 2 тонни, який оснащений електричним двигуном, за допомогою якого можна вийти на полярну орбіту навколо планети на відстані від 300 до 1000 км. Вчені вважають, що для такої місії потрібно використовувати електричний двигун, що працює на ефекті Холла з потужністю від 2 до 6 кВт. При цьому як паливо цей двигун використовує ксенон і криптон.

Моделювання траєкторії польоту на Марс показало переваги електричної рухової установки перед хімічною. Хоча за допомогою останньої до Марса можна дістатися менш ніж за рік, то електричний двигун дасть змогу це зробити за приблизно 3 роки. Але це не критично для безпілотного апарату.

Як показало дослідження, космічному апарату з електричним двигуном потрібно буде мати у 2,4 раза меншу масу, ніж такому ж, але з хімічним двигуном. А отже, це значно здешевить вартість місії. Навіть за вартості запуску в 10 000 доларів за кг економія коштів становитиме майже 30 млн доларів, вважають учені.

Автори дослідження кажуть, то це гарне рішення для космічних агентств, які мають обмежені бюджети. Але поки що це всього лише моделювання, оскільки не заплановано жодної місії в далекий космос, в якій використовувався б електричний двигун як основна рухова система.