Доцент кафедры физики ТУСУРа Денис Золотухин разработал решение по улучшению тяги, удельной тяги и эффективности миниатюрного плазменного двигателя космических кубсатов. Исследование проведено под руководством профессора Майкла Кейдара во время полуторагодовой работы учёного в Университете Джорджа Вашингтона (г. Вашингтон, США) и опубликовано в журнале Physical Review E.
Малые космические аппараты — кубсаты — представляют собой миниатюрные кубические спутники, создаваемые как для исследования космоса, так и для решения различных задач небольшими частными компаниям. Они часто запускаются на орбиту в качестве дополнительной нагрузки к обычным космическим аппаратам.
«Когда я прибыл в лабораторию, профессор Кейдар поставил мне задачу увеличить тягу двигателя кубсата на заметную величину — в несколько десятков раз. При этом нужно было сохранить или даже улучшить отношение тяги к мощности и удельный импульс. Это важные параметры, которые показывают эффективность двигателя. На протяжении полутора лет я занимался этой проблемой и под руководством профессора смог добиться хорошего результата», — рассказывает соавтор исследования, доцент кафедры физики ТУСУРа Денис Золотухин.
Учёные обнаружили, что, если в разрядную систему добавить вторую ступень в виде дополнительного электрода, подать на него напряжение и поместить его в магнитное поле, то при определенном пороговом значении напряжения на дополнительном электроде плазма генерируется более активно, а её ускорение — усиливается. В результате этого тяга двигателя увеличивается в 20-25 раз. Эти результаты команда учёных изложила в научной публикации в журнале Physical Review E.
Одновременно с исследованиями, которые Денис Золотухин проводил в Университете Джорджа Вашингтона, работа велась и в Томске, на кафедре физики ТУСУРа. Команда томских ученых (Андрей Тюньков, Юрий Юшков и Ефим Михайлович Окс) в сотрудничестве с Майклом Кейдаром исследовала вопрос, как продлить срок службы плазменного двигателя кубсата. Проблема заключается в то, что в таком двигателе на протяжении миллионов импульсов горит дуга, плазма которой постепенно разрушает межэлектродный промежуток. В ТУСУРе предложили напылять на межэлектродный промежуток первой ступени борное покрытие.
«Бор — очень твердый и прочный материал, и, если на промежуток осадить пленку бора, можно значительно замедлить этот процесс», — поясняет Золотухин.
Этот метод позволяет увеличить срок службы микродуговых двигателей в 6-17 раз.
Результаты этой разработки опубликованы в этом году в журнале Journal of Propulsion and Power, посвященном различным двигателям космических аппаратов.
Лаборатория профессора Кейдара в Университете Джорджа Вашингтона занимается разноплановой научной деятельностью, включающей три основных направления:
На 2024 год запланирован запуск инновационной сетевой магистерской программы «Спутниковые системы связи», которая будет реализована совместно Передовой инженерной школой ТУСУРа и Университетом Решетнева (г. Красноярск) в интересах индустриального партнера - АО «РЕШЕТНЕВ» (г. Железногорск), ведущей компании-спутникостроителя Госкорпорации «РОСКОСМОС».
Резиденты студенческого бизнес-инкубатора Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники рассказали прокурору Томской области о том, с какими проблемами сталкиваются при развитии своих проектов и поделились предложениями по решению.
Студент ТУСУРа разрабатывает компьютерный симулятор работы инженера службы эксплуатации радиотехнического оборудования и связи для Центров организации воздушного движения.
Заместитель губернатора Томской области по научно-технологическому развитию Людмила Огородова вручила победителям конкурсов знак «Будущее Томской области».