|  | 7 сентября 2013 | Космос и Авиация, Нанотехнологии

Использование магнитных жидкостей позволило создать крошечные реактивные двигатели для наноспутников

Иголки двигателя из магнитной жидкости


В околоземном космическом пространстве сейчас находятся десятки наноспутников, спутников, размером со смартфон или немного больше, которые решают различные задачи, начиная от студенческих исследований и до выполнения секретных военных проектов. Но позиционирование наноспутника в определенной точке на околоземной орбите является достаточно большой проблемой, эти наноспутники, которые выводятся на орбиту большой ракетой-носителем, для возможности совершения перемещений нуждаются в миниатюрных реактивных двигателях. Конечно, такие двигатели существуют, но они хрупки, чрезвычайно сложны, дороги в изготовлении и позволить установку такого двигателя на наноспутник может позволить себе далеко не каждый. Исследователи из Мичиганского технологического университета, использовав свойства магнитных жидкостей, нашли подходящее решения, которое позволяет создание более недорогих и более надежных крошечных реактивных двигателей, способных обеспечить возможность перемещения в космосе наноспутников практически любого класса и размеров.

В большинстве случаев миниатюрные реактивные двигатели имеют решетки из тончайших иголок, толщина которых меньше толщины человеческого волоса. За счет приложенных к ним электрических полей и других физических эффектов эти иголки испускают в пространство потоки ионной "жидкости", которые обеспечивают небольшую тягу, достаточную для движения миниатюрного космического аппарата. Средний наноспутник нуждается приблизительно в двухстах таких иглах, которые обеспечивают ему суммарную тягу, достаточную для осуществления перемещений и маневров в космосе. Но процесс изготовления игл достаточно сложен и дорог, а иглы являются чрезвычайно хрупкими и могут быть разрушены воздействием различных неблагоприятных факторов, в том числе и силой тяги, которую они сами и создают. Именно поэтому такая технология считается пока неприемлемой и не получила широкого распространения.

Однако, исследователи из Мичигана нашли решение вышеописанной проблемы. Этим решением стала магнитная жидкость, жидкость, в которой растворены ферромагнитные наночастицы, благодаря чему она может течь и принимать определенные формы под воздействием внешних магнитных полей. Под воздействием точечного магнитного поля, индуцируемого постоянным или электрическим магнитом, такая жидкость может формировать крошечный "пик", выступающий в роли иголки реактивного двигателя, по которой течет ионная "жидкость". Во время проведения экспериментов ученые случайно подали на такой микрореактивный двигатель слишком большой электрический потенциал, что привело к возникновению микровзрыва, разрушившего структуру иголок. Но как только электрический потенциал был снижен снова до нормального значения, иголки полностью восстановили свою форму и двигатель продолжил работать. Подобное свойство самовосстановления иголки из магнитной жидкости продемонстрировали и при других видах внешних воздействий, в том числе и механических.

Естественно, что для того, чтобы магнитные жидкости стали основой реальных реактивных двигателей, толкающих наноспутники в космосе, ученым придется проделать еще массу работы и создать множество опытных образцов таких двигателей. Самой основной проблемой, которую им предстоит решить, является состав растворителя магнитной жидкости, которая должна оставаться текучей и при чрезвычайно низкой температуре, которую в космосе может практически моментально сменить высокая температура, возникающая в момент перехода космического аппарата с теневой на освещенную сторону околоземной орбиты.




Ключевые слова:
Наноспутник, Реактивный, Двигатель, Движение, Тяга, Ион, Жидкость, Иголка, Электрический, Потенциал, Магнитное, Поле, Жидкость, Наночастица

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Разработан новый тип электрического двигателя для спутников, использующий ф ...
  • Наноспутники CubeSat получат универсальную и высокоэффективную двигательную ...
  • Крошечные двигатели, размером с монету, позволят наноспутникам пробыть на о ...
  • Видео: Магия и волшебство метаморфоз ферромагнитной жидкости.
  • Мечтаете о собственном спутнике? Компания KickSat поможет Вам его заиметь в ...




  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.