Студентка МАИ придумала безтопливный способ изменения орбиты у малых спутников

04.06.2025 14:00 Просмотров: 114 Печать | E-mail

Анна Екимовская, студентка Московского авиационного института (МАИ), разработала инновационный способ изменения орбиты спутников без традиционного химического топлива.

Проект представляет собой концепцию космического устройства под названием «космическая праща», использующего кинетическую энергию вращения и управляемое разрушение связывающего троса для придания ускорения малым аппаратам.

Концептуально устройство включает пару кольцеобразных элементов, скрепленных тросом. Модули запускаются в движение электродвигателями, работающими от солнечной энергии. Первый элемент функционирует как неподвижная база («статор»), второй — подвижный компонент («ротор»). Когда скорость достигает нужного уровня, соединение аккуратно разрушается, позволяя модулям разлететься в разные стороны благодаря накопленному моменту вращения.

Екимовская подчеркивает, что такой подход позволяет одному устройству подняться на более высокий уровень орбиты, другому — снизиться вплоть до возвращения обратно на Землю. Ключевое преимущество метода заключается в отказе от топливных баков, клапанов, насосов и прочих деталей, необходимых для хранения реактивного топлива. Особенно ценно это для небольших спутников, где масса и объем являются критическими параметрами.

Сегодня концепция пребывает на этапе разработки прототипа. Помимо основной идеи, Анна занимается созданием корпуса будущей конструкции, оптимизируя соотношение площади поверхности и внутреннего пространства для увеличения полезной нагрузки и снижения веса.

Основной целью исследования является проведение практического испытания в условиях открытого космоса. Планируется вывести один модуль на новую орбиту, другой вернуть на Землю. Успешность опыта продемонстрирует, что изменение траектории возможно без помощи традиционных ракетных двигателей, что открывает перспективы упрощения и удешевления исследований околоземного пространства.

Подобные решения ранее предлагались различными организациями. Так, еще в 1970-е годы специалисты NASA изучали использование аналогичных технологий, называемых momentum exchange tethers, позволяющих обмениваться энергией посредством длинного троса. Примером реализации стал проект YES2 Европейского космического агентства в 2007 году, продемонстрировавший успешную доставку груза на Землю с использованием тридцатикилометрового троса.

Более поздний пример — эксперимент Технологического университета Падерборна в Германии совместно с Военно-морскими силами США в 2019 году, когда пара маленьких спутников была соединена километровой электропроводящей нитью. Генерируя электрический ток, эта установка создавала силу взаимодействия с магнитным полем планеты, обеспечивая дополнительное ускорение без затрат топлива.

Основное новшество предложенного Анной Екимовской подхода — целенаправленное управление моментом разрушения связи между элементами, что делает систему уникальной среди существующих решений подобного типа.