Более эффективный полет на Марс обеспечат новые двигатели: в чем их особенность

Для того, чтобы добраться до Марса можно использовать разные типы ракетных двигателей. Пока что самым популярным типом являются химические двигательные установки. Но им необходимо так много топлива, что стоимость миссии оказывается огромной. Поэтому ученые, представившие исследование в издании Acta Astronautica, предлагают альтернативный вариант – электрический ракетный двигатель, пишет Universe Today.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Электрические ракетные двигатели имеют свои преимущества перед химическими аналогами. Хотя с их помощью не удастся поднять что-то тяжелое на околоземную орбиту, то в космосе они чрезвычайно эффективны при перемещении полезных грузов.

Если топливо на ракете с обычным химическим двигателем занимает 70-90% стартовой массы, то космическому кораблю с электрическим двигателем понадобиться всего от 10% до 40% массы в качестве топлива. Но существует проблема в создаваемой тяге, ведь электрические двигатели создают меньшую тягу, чем их химические аналоги. Поэтому такие космические корабли будут лететь, например, на Марс, более медленно.

Ученые сосредоточились на изучении эффективности полета на Марс аппарата массой 2 тонны, который оснащен электрическим двигателем, с помощью которого можно выйти на полярную орбиту вокруг планеты на расстоянии от 300 до 1000 км. Ученые считают, что для такой миссии нужно использовать электрический двигатель, работающий на эффекте Холла с мощностью от 2 до 6 кВт. При этом в качестве топлива этот двигатель использует ксенон и криптон.

Моделирование траектории полета на Марс показало преимущества электрической двигательной установки перед химической. Хотя с помощью последней до Марса можно добраться менее чем за год, то электрический двигатель позволит это сделать за примерно 3 года. Но это не критично для беспилотного аппарата.

Как показало исследование, космическому аппарату с электрическим двигателем нужно будет иметь в 2,4 раза меньшую массу, чем такому же, но с химическим двигателем. А значит, это значительно удешевит стоимость миссии. Даже при стоимости запуска в 10 000 долларов за кг экономия средств составит почти 30 млн долларов, считают ученые.

Авторы исследования говорят, то это хорошее решение для космических агентств, которые имеют ограниченные бюджеты. Но пока это всего лишь моделирование, поскольку не запланировано ни одной миссии в дальний космос, в которой использовался бы электрический двигатель в качестве основной двигательной системы.

Как уже писал Фокус, несмотря на аварию посадочный модуль Peregrine, летящий к Луне, запустил научные приборы. Хотя этот аппарат и сможет осуществить посадку на Луне, ученые смогли проверить работоспособность его полезной нагрузки.

Также Фокус писал о том, что пригодный для жизни водный мир находится недалеко от Земли, но у планеты свои особенности. Согласно исследованию, на поверхности экзопланеты LHS 1140b может быть вода в жидком виде и даже условия для развития жизни.