Інженери протестували прототип місяцехода з іонними двигунами, що здатен ширяти

У марсіанського дрону "Індженьюїті" може з'явитися цікавий конкурент. Інженери Массачусетського технологічного інституту (MIT) розробили концепцію ширяючого ровера, який міг би досліджувати Місяць з використанням його природного поверхневого заряду, пише ITC.ua.

Через відсутність атмосфери, супутник Землі та інші безповітряні тіла, такі як астероїди, можуть створювати електричне поле за рахунок прямого впливу сонця та навколишньої плазми. На Місяці поверхневий заряд досить сильний, щоб піднімати пил на висоту понад 1 метр. Так само волосся стає дибки під впливом статичної електрики.

Інженери NASA та інших організацій запропонували використовувати цей природний поверхневий заряд для левітації планера з крилами, зробленими з майлара. Він має такий самий заряд, як і поверхні безповітряних тіл. А однаково заряджені поверхні повинні відштовхуватися одна від одної. І планер міг би відірватись від землі.

«З левіруючим ровером не потрібно турбуватися про колеса або рухомі частини», — зазначив Пауло Лозано, професор аеронавтики та астронавтики, директор Лабораторії космічного руху Массачусетського технологічного інституту.

Однак така конструкція підходить для невеликих астероїдів. На великих тілах дуже сильна гравітація. А левітуючий апарат команди Массачусетського технологічного інституту потенційно може оминути це обмеження за рахунок крихітних іонних двигунів. Вони невеликі мікроструктурні форсунки з'єднані з резервуаром, що містить іонну рідину у вигляді розплавленої солі. При отриманні напруги іони заряджаються та випромінюються у вигляді пучка через сопла.

Моделювання показало, що левітуючий апарат вагою близько 900 г зможе піднятися на висоту 1 сантиметра над землею на великому астероїді, такому як Психея, з використанням 10-кіловольтного іонного джерела. А на Місяці йому знадобилося б джерело на 50 кіловольт.

Дослідники виготовили невеликий шестикутний випробувальний апарат вагою близько 60 грамів та розміром з людську долоню. Вони встановили один іонний двигун зверху, і чотири - внизу, а потім розмістили планер над алюмінієвою поверхнею за допомогою двох пружин, відкаліброваних для протидії гравітаційній силі Землі. Уся установка була поміщена у вакуумну камеру. А до пружин підвісили вольфрамовий стрижень, щоб виміряти силу, що створюється двигунами при кожному запуску. Експериментальні наслідки підтвердили розрахунки моделі інженерів. Але невідомо, як іони, що випускаються, будуть поводитися на більшій висоті.

У 2018 році вчені MIT побудували та успішно випробували літальний апарат з іонним двигуном. Споживаючи 500 ват потужності, установка видавала тягу близько 306 г-сили. На виході формувалося напруга 40 кіловольт.