Для полетов на Марс создают двигатель на солнечной энергии

Компания Ad Astra Rocket на семинаре FISO, посвященном будущему космических технологий, представила последние результаты работы над магнитоплазменным реактивным двигателем VASIMR VX-200. Компания планирует использовать эту силовую установку для полетов внутри Солнечной системы.

Прототип двигателя Ad Astra в настоящее время демонстрирует 60%-ную эффективность преобразования электроэнергии в реактивную тягу при входной мощности 220 кВт. По мнению разработчиков, достижение соотношения массы к мощности двигателя, соответствующее требованиям миссии на Марс, возможно при применении массива солнечных панелей. Особую роль разработчики отводят концентратору для солнечных панелей, которые должны снизить общую массу конструкции. Это улучшит соотношение масса/мощность и сделает VASIMR привлекательным для беспилотных рейсов на Марс. В краткосрочной перспективе (возможно, в ближайшие 5 лет) разработчики планируют разработать силовую установку (массив панелей + двигатель) мощностью в сотни кВт при соотношении от 20 кг/кВт. Такое соотношение и полезная нагрузка ракеты сопоставимы с характеристиками ядерного теплового двигателя, но при большей (27 месяцев) продолжительности полета.

Предполагаемая стоимость солнечных панелей с концентраторами составит около 500 долл. за 1 Вт, что сделает магнитоплазменный двигатель на солнечных батареях привлекательным для научных миссий на Марс, позволяя брать примерно в два раза больше полезной нагрузки, чем существующие химические ракеты-носители, правда за счет большего времени полета.

Ad Astra Rocket планирует завершить работы по созданию пригодного для коммерческой эксплуатации двигателя в период между 2015-2030 годами. Первоначально двигатель VASIMR должен был питаться электроэнергией, производимой ядерным реактором, однако разработка компактного и достаточно мощного ядерного источника энергии сегодня все еще остается очень сложной технической проблемой. Специалисты Ad Astra Rocket решили сконцентрировать усилия на промежуточном варианте, с питанием от солнечных батарей, который можно реализовать при существующих технологиях. Принцип работы двигателя остается неизменным: разогрев аргона до состояния плазмы, которая создает реактивную тягу.