США работают над перезапускаемым твердотопливным двигателем для ракет, чтобы упростить и повысить надёжность спутников.

Новый подход к твердотопливным ракетам: перезапуск и регулирование тяги

Традиционные твердотопливные двигатели работают только один раз – от старта до полного сгорания топлива. Для многократных запусков и маневрирования приходится использовать сложные, дорогие жидкостные системы. В США задумываются о том, как сделать космос более доступным, если бы твердотопливный двигатель можно было включать, выключать и регулировать по команде.

Кто работает над решением?
Сотрудничество ведут специалисты из Aerospace Corporation, Университета Южной Калифорнии (USC) и Военно‑морской аспирантуры (NPS). Их цель – создать перезапускаемый твердотопливный двигатель с плазменным управлением.

Как это будет работать?
Идея основана на наносекундном импульсном плазменном разряде (NPPD). Внутри двигателя подаются сверхкороткие высоковольтные импульсы (< 100 нс), которые создают низкотемпературную плазму. Эта плазма может усиливать или инициировать горение, а главное – позволяет электронно управлять процессом: включать, выключать и регулировать тягу.

Новые материалы для топлива
Команда также разрабатывает «ионно‑жидкостные» полимеры – соединение термостойких ионных жидкостей с прочностью обычного полимера. Такое топливо остаётся стабильным в широком диапазоне температур и одновременно является электрохимически активным, что важно для плазменного управления.

Практическая ценность проекта
Результат – компактный, простой и потенциально более безопасный двигатель, пригодный как для спутников, так и для межпланетных аппаратов. Он не требует сложных систем перекачки топлива или высоконапряжённых баков, но даёт возможность многократных маневров, коррекции орбиты и продления срока миссии.

Исследователи даже рассматривают варианты установки таких двигателей на кубсатах – небольших спутниках, которые обычно не могут позволить себе дорогие жидкостные системы. Это открывает новые возможности для малых компаний и учебных заведений, стремящихся к космическим проектам без больших финансовых вложений.