Как менять орбиты малых спутников без топлива

Система состоит из двух кольцевидных модулей, соединенных между собой тросом. В космосе их можно раскрутить за счет электромотора, питаемого от солнечных батарей. Один модуль играет роль статора, другой — ротора. После разгона происходит точный разрыв соединения. За счет накопленной энергии вращения модули получают противоположные импульсы и расходятся на новые орбиты.

По словам Анны Екимовской, с помощью такого маневра можно как поднимать один из блоков на более высокую орбиту, так и возвращать другой к Земле. При этом система не требует топлива, не нуждается в баках, клапанах, насосах и других сложных элементах, связанных с хранением горючего. Это особенно важно для малых спутников, где каждый грамм и кубический сантиметр на счету.

Сейчас проект находится на стадии создания прототипа. Кроме самой системы, студентка разрабатывает и корпус будущего аппарата. Его конструкция должна быть максимально эффективной по соотношению площади поверхности и объема — это позволит увеличить полезную нагрузку и одновременно снизить массу.

Цель работы — провести эксперимент в космосе: один модуль должен вернуться на Землю, другой — выйти на более высокую орбиту. Если эксперимент подтвердит расчеты, он докажет, что орбитальные маневры возможны без двигателей. Это позволит удешевить и упростить научные программы в ближнем космосе.

Идея использовать вращение и разделение компонентов для движения в космосе не нова. Еще в 1970-х годах NASA рассматривало так называемые momentum exchange tethers (тросы обмена импульсом) — тросы, с помощью которых можно передавать импульс спутникам. Несколько проектов на основе этой технологии уже были реализованы. Например, в 2007 году Европейское космическое агентство развернуло трос длиной 31,7 км для демонстрации доставки грузов на Землю без топлива в рамках проекта Young Engineers' Satellite 2 (YES2). Несмотря на технические сложности, эксперимент подтвердил возможность использования длинных тросов для орбитальных маневров.

А уже в 2019 году ВМС США запустили два кубсата, соединенных километровым проводящим тросом,в рамках эксперимента TEPCE. Пропуская ток через трос, система взаимодействовала с магнитным полем Земли, создавая тягу без топлива.

Уникальность концепции Екимовской в том, что отличие от предыдущих проектов, где тросы использовались для передачи импульса или генерации тяги, проект МАИ предполагает контролируемый разрыв троса в определенный момент.

Нафиг это! Кольцами надо пулять по вражеским спутникам, чтобы их ржавчина поела, клятых электронных капиталюг!!! :-)

Пиу-пиу, бдзынь и ёбс с орбиты!!! И эти, мелкие мусорные фитюльки из-под Маска, тоже туды в качель, а то они хухлам связь делают.

Что-то я из новости не всё понял. Видимо, поработал сурьёзный журнализд.

> И конским навозом , прямо яблоками,залеплять ихнюю вражью оптику!!!

Отличная идея! Центнеров пятьдесят жидкого навоза на орбитах Старлинк и дело в шляпе! Даёшь "какашечкой по старлинку"!!!

> Что-то я из новости не всё понял. Видимо, поработал сурьёзный журнализд

Ну да, объяснение слегка корявое )), но мне в этой новости понравилось то, что молодая девчонка придумывает интересные технические решения и, надеюсь, сможет придуманное реализовать в железе, так сказать. И это прекрасно на самом деле. Я сравниваю с тем временем, когда я работала над своей диссертацией и понимала, что это нужно только мне, ну и еще моему научному руководителю, а не умирающему заводу. И это чувство тоскливой безнадеги на заводе я помню до сих пор. И мне отрадно видеть, как все изменилось в лучшую сторону.

> Это примерно как стоять в лодке, и кидать вперёд кирпич, привязанный к её носу.
> Сомнительно, но ок.

Не так. Раскрутить, чтобы было больше кинетической энергии, а в нужно точке совершить разъединение спутника и системы. Накопленная от вращения энергия передастся спутнику и он сможет двигаться без топлива на заданную высоту.

Я читал о таких тросовых системах ещё 10 лет назад в фантастическом романе Семиевие» писателя Нила Стивенсона. Так что идея не нова.

Оно отбрасывает массу, какая разница, грузик ли это на веревочке или рабочее тело реактивного двигателя.

> У меня идея лучше, просто искривляешь пространство перед спутником и его гравитацией тянет куда надо.

Без попа не сработает, ибо токмо постом и молитвою можно сотворить гравитацию в пустом изогнутом пространстве. Придётся привлечь орбитального архимандрита, а то и двух.

> Оно отбрасывает массу, какая разница, грузик ли это на веревочке или рабочее тело реактивного двигателя.
Может дело в том, что если есть РД, отработанное рабочее тело всегда теряется. А такая система использует остающуюся на орбите часть, которая принимает "откат", снова и снова.
И идея интересная с точки зрения массы "двигателя" и его энергетики, наверное, эту самую пращу можно сделать весьма лёгкой и не очень мощной по потреблению, потому что набирать ход она может постепенно. Но надо всё считать, там наверняка куча проблем. Например, какое ускорение будет испытывать "грузик" до отрыва, что-то подсказывает, что для приемлемо быстрого схода с орбиты оно должно быть не маленьким.

Скорость истечения газов в рд лютобешенная следовательно масса рабочего тела мизерная те топлива надо меньше чем выкидываемая гиря. Идея конечно шикарная, но физика беспощадная сука. Конечно лучше такой эксперимент на орбите провести, чем Пересильдиху тащить, но мне видится, что не взлетит.

> залеплять ихнюю вражью оптику!!!

У старлинков есть оптика???

> Накопленная от вращения энергия передастся спутнику

С чего это бы энергии передасться?
UPD
Как я понял мысль - летит вращающийся болт в космосе, у него есть припаяаная проволочка вокруг себя.
Внезапно пропадает место припоя ииии что меняется?

> > пустом изогнутом пространстве.
> Тут недавно открыли что гравитации нету, а есть искривление пространства.

То есть Варп существует...