Ракетный двигатель CubeSat настолько мал, что его не удастся изготовить с помощью традиционных технологий. Чтобы получить двигатель для спутников размером со смартфон, его нужно производить как процессор.
Микроскопический ракетный двигатель под названием Iridium Catalysed Electrolysis CubeSat Thruster (ICE-Cube Thruster) разработали ученые Имперского колледжа.
Подобный микродвигатель очень нужен, поскольку спутники весом менее 10 кг составляют около 90% современных спутников, а некоторые из них не намного больше смартфона. Создание компонентов для них по традиционным производственным технологиям является серьезным делом.
Одной из проблем является разработка ракетных двигателей, отвечающих ограничениям класса CubeSat. Эти двигатели должны быть не только маленькими, но и простыми, без давления маломощными и не содержать токсичных материалов.
Профинансированный европейским космическим агентством (ESA) двигатель ICE-Cube Thruster отвечает критериям размеров. Весь двигатель имеет длину примерно с ноготь, а камера сгорания и сопло имеют длину всего 1 мм. Он также нуждается только в 20 Вт электрического тока для работы, и во время испытания он создал 1,25 миллинютон тяги при удельном импульсе 185 секунд на длительной основе (импульс показывает, сколько килограммов топлива нужно потратить, чтобы получить тягу в 1 Ньютон). Тяга этого микродвигателя в полмиллиарда раз меньше тяги, чем двигатели, используемые на космическом шаттле.
Однако главный трюк ICE-Cube Thruster состоит в том, что он использует обычную воду в качестве топлива.То есть такое топливо является максимально невзрывным и невоспламеняющимся. Электрический ток с помощью электролиза расщепляет воду на водород и кислород, которые подаются в камеру сгорания для зажигания, создавая тягу для маневрирования спутника класса CubeSat.
Использование воды не только очень экологично, но и увеличивает полезную нагрузку спутника. Для хранения воды не бак под давлением, поэтому системы хранения и транспортировки могут быть проще и легче.
Изготовление микроскопической камеры сгорания и сопла для двигателя требовало заимствовать технологии микроэлектроники. Эти компоненты производятся с помощью техники микроэлектрических механических систем (MEMS). Именно с помощью MEMS производятся акселерометры, барометры, микрофоны, зеркала проекторов и многие другие компоненты в гаджетах.
Такой подход не только очень необычен. Он также масштабируем и позволяет массово производить миниатюрные двигатели.
