Специалисты Московского авиационного института (МАИ) совместно с учёными Московского физико-технического института (МФТИ) создали первый в России плазменный двигатель малой мощности, работающий на криптоне. Установка предназначена для высокоточного управления малыми космическими аппаратами на низких околоземных орбитах.
Двигательная установка обеспечивает выполнение манёвров по коррекции орбитальной высоты, уклонению от столкновений с космическим мусором и контролируемому сведению аппарата с орбиты по завершении его активного существования. Ресурс двигателя рассчитан на семь лет эксплуатации в космосе с суммарным временем работы в режиме тяги не менее 7500 часов.
Как отметил руководитель проекта, заместитель директора по развитию НИИ прикладной механики и электродинамики МАИ Александр Богатый, конструкция спроектирована с учётом требований серийного производства, что обеспечит относительно невысокую стоимость изделия. В основе установки — плазменный двигатель на эффекте Холла, в котором электрическое поле ускоряет ионы газа, создавая реактивную тягу.
Традиционным топливом для подобных систем является ксенон — благородный газ, обеспечивающий высокую эффективность, но отличающийся дороговизной и ограниченностью мирового производства (несколько десятков тонн в год). Криптон, напротив, доступен в значительно больших объёмах и стоит в 5–10 раз дешевле, что делает его привлекательной альтернативой для коммерческих и государственных низкоорбитальных группировок. В настоящее время в России двигатели подобного класса работают исключительно на ксеноне.
Переход на криптон в маломощных установках сопряжён с техническими сложностями: более высокая энергия ионизации газа усложняет процесс превращения его в плазму, а при уменьшении габаритов устройства непросто обеспечить приемлемую тяговую эффективность. Ранее подобные разработки в стране не велись из-за доступности более эффективного ксенона, однако потребность в создании экономичных многоспутниковых систем стимулировала поиск новых решений.
Мировой опыт использования таких двигателей уже существует — например, в системах управления спутниками Starlink применяются изделия компаний Busek и Astra. Накопленный в МАИ научный задел позволил перейти от исследований к созданию реальных образцов. В настоящее время специалисты изготавливают прототип установки, параллельно испытывая отдельные узлы и разрабатывая системы управления, электропитания, хранения и подачи криптона.
Проект реализуется при поддержке Фонда НТИ в рамках Программы создания и развития Центра Национальной технологической инициативы на базе МФТИ по направлению «Перспективные технологии для космических систем и сервисов» (идентификатор соглашения — 0000000007525R5Y0002). Работы начались в 2025 году. Исполнителями проекта выступают научные сотрудники, аспиранты, студенты, инженеры и рабочие МАИ и НИИ ПМЭ МАИ. Индустриальный партнёр, отвечающий за организацию производства двигателей, — компания «Орбитек». За разработку системы управления и электропитания отвечают специалисты АО «АВЭКС» — одной из ведущих российских организаций в области создания электротехнических устройств космического назначения. Проект реализуется в рамках объявленного президентом России Десятилетия науки и технологий.
Источник : пресс-служба МАИ
Фото: Пресс-служба МАИ / Архив
