Миниатюрный ракетный двигатель, работающий на воде

20.09.2023

Исследователи из Имперского колледжа Лондона представили миру крошечное чудо техники - ракетный двигатель ICE-Cube Thruster (Iridium Catalysed Electrolysis CubeSat Thruster), который функционирует за счет катализируемого иридием электролиза. Этот микромотор настолько крошечен, что его изготовление осуществляется теми же методами, что и производство полупроводниковых микросхем. Двигатель призван оборудовать компактные спутники - кубсаты (CubeSat).

Как отмечается на портале New Atlas, до 90% космических запусков сосредотачиваются на выводе на низкую околоземную орбиту небольших спутников массой до 10 килограммов. Многие из них даже не превышают размерами обычного смартфона. Для таких космических аппаратов создание компонентов нужного масштаба представляет собой непростую задачу. Одной из основных сложностей является создание маленьких ракетных двигателей, учитывая ограниченные параметры таких спутников. В данном случае двигатели должны быть не только миниатюрными, но и максимально простыми, не требовать создания вакуума, потреблять мало энергии и быть безопасными в использовании, не используя токсичные материалы.

Длина ракетного двигателя ICE-Cube Thruster, созданного с поддержкой Европейского космического агентства, составляет лишь около 2 сантиметров, а длина камеры сгорания и сопла - всего 1 миллиметр. Для его функционирования требуется всего 20 ватт электрической мощности. В ходе тестов двигатель создавал тягу в 1,25 миллиньютона при удельном импульсе 185 секунд - это примерно в полмиллиарда раз меньше тяги двигателей, используемых на космических шаттлах.

Однако настоящей уникальностью этого микродвигателя является то, что в качестве топлива он использует обычную воду, которая абсолютно не взрывоопасна и не горюча. Принцип работы заключается в проведении электролиза воды при помощи электрического тока, в результате чего вода расщепляется на водород и кислород. Эти элементы затем подаются в камеру сгорания, создавая необходимую тягу для коррекции орбиты спутника.

Применение воды в качестве ракетного топлива не только содействует экологически чистому космическому исследованию, но и снижает общую массу космического аппарата, поскольку не требует использования сложных систем для его хранения и подачи. Однако разработка камеры сгорания и сопла для такого двигателя, суть которых - двухмерны, представила настоящий вызов, и здесь потребовались методы микроэлектроники и технология микроэлектромеханических систем (MEMS), которая обычно используется для обработки кремниевых пластин при производстве микросхем с точностью до микрометра.

<< Назад: Чашка меняет вкус чая 20.09.2023

>> Вперед: Космический аппарат NASA смог выдержать взрыв на Солнце 19.09.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Луна поглощает воздух нашей планеты 22.01.2026

Взаимодействие Земли и Луны оказывается не только гравитационным. Новые исследования показывают, что наш естественный спутник постепенно "поглощает" крошечные фрагменты атмосферы Земли, используя для этого солнечный ветер и магнитное поле нашей планеты. Этот процесс исследователи называют космическим каннибализмом. Еще во времена миссий "Аполлон" в 1970-х годах ученые обнаружили в лунном реголите необычные следы воды, углекислого газа, гелия и азота. Стало ясно, что часть этих веществ, включая ионы азота, попала на Луну из верхних слоев земной атмосферы. Долгое время считалось, что подобная передача могла происходить только до того, как Земля сформировала свое магнитное поле. Магнитосфера, как считалось, должна была защищать планету и блокировать утечку атмосферных частиц в космос. Новое моделирование показало, что это представление неверно. Ученые объединили данные лунных образцов с компьютерными моделями и выяснили, что поток ионов усиливается, когда Луна проходит через так ...>>

Игровой компьютер Asus ROG G1000 22.01.2026

Компания Asus представила ROG G1000 - устройство, которое сочетает мощнейшие комплектующие с уникальной системой визуализации, превращая корпус компьютера в полноценный элемент шоу. Главной особенностью новинки стали три голографических вентилятора AniMe Holo, установленных в отдельных стеклянных камерах. Главный вентилятор диаметром 380 мм оснащен от 680 до 720 светодиодов, а два дополнительных вентилятора размером 215 мм имеют по 384-404 светодиода. Они способны воспроизводить голографические изображения, анимации и видео в форматах MP4, GIF, JPEG и PNG, создавая эффект "живых" панелей внутри корпуса. Представители Asus подчеркивают, что эти вентиляторы не участвуют в охлаждении и предназначены исключительно для визуальных эффектов. Управление анимациями осуществляется через программу Armoury Crate, позволяющую пользователю персонализировать отображение по собственному вкусу. Для поддержания оптимальной температуры компонентов ROG G1000 оснащен 420-мм жидкостным охладителем ...>>

Дефицит витамина B12 удваивает риск депрессии 21.01.2026

Питание и баланс микроэлементов играют ключевую роль не только для физического, но и для психического здоровья. Недавние исследования ирландских ученых показывают, что недостаток витамина B12 способен значительно повышать риск развития депрессии у пожилых людей, влияя на работу нервной системы и общее самочувствие. Витамин B12 необходим для правильного формирования эритроцитов, поддержания нервной системы и синтеза ДНК. Его дефицит может проявляться широким спектром симптомов: усталостью, слабостью, запорами, потерей аппетита и веса. У некоторых людей наблюдаются нарушения памяти, дезориентация и снижение когнитивных функций, доходящее до деменции. Особое внимание ученых привлекает анемия, которая является одним из самых опасных последствий недостатка B12. Она может возникать также при дефиците других витаминов группы B, включая фолиевую кислоту, и требует ранней диагностики и коррекции для предотвращения необратимых изменений в организме. Новое исследование показало, что у по ...>>

Бойлер Superheat добывает Bitcoin 21.01.2026

Стартап Superheat представил необычное решение - бытовой водонагреватель с функцией майнинга криптовалюты, который позволяет одновременно греть воду и генерировать доход от вычислительных операций. Модель Superheat H1 сочетает в себе накопительный бойлер объемом 190 литров и специализированный ASIC-компьютер, предназначенный для добычи Bitcoin. При работе чипов выделяется тепло, которое через встроенный теплообменник используется для нагрева воды. Таким образом, энергия, обычно теряемая при майнинге, эффективно применяется в бытовых целях. Разработчики отмечают, что расходы на электроэнергию для владельца устройства сопоставимы с затратами на обычный электрический бойлер. При этом доход от майнинга может частично или полностью компенсировать стоимость подогрева воды, превращая бытовую технику в потенциальный источник дополнительного дохода. Цена Superheat H1 составляет около 2000 долларов, что на 30-40% выше стандартных аналогов, но компенсируется инновационной функциональностью. ...>>

Стратегическое значение меди 20.01.2026

Эксперты предупреждают, что без своевременного наращивания добычи и переработки меди глобальная экономика может столкнуться с серьезным дефицитом уже в ближайшие десятилетия. По прогнозам аналитиков S&P Global, мировой спрос на медь к 2040 году вырастет на 50% и достигнет 42 миллионов метрических тонн. При этом предложение рискует не успеть за ростом потребления, что создаст напряженность на мировых рынках. Об этом в интервью телеканалу CNBC рассказал вицеголова S&P Global Даниэл Ергин. Основным драйвером роста спроса эксперты называют глобальную электрификацию. Медь играет ключевую роль в строительстве дата-центров, развитии энергетических сетей, производстве электромобилей и в оборонной промышленности. Без этого металла реализация масштабных энергетических и технологических проектов будет невозможна. Ергин отметил, что к 2040 году мировое потребление электроэнергии увеличится на 50%, что эквивалентно ежегодному вводу в эксплуатацию около 650 атомных электростанций. М ...>>

Случайная новость из Архива Разработан ультрачистый графит 13.09.2024 Графит - это кристаллическая форма углерода, которая находит применение в самых разнообразных высокотехнологичных областях. Он используется в производстве аккумуляторов, смазочных материалов, полупроводников и даже в аэрокосмической отрасли. Однако достижение высокой степени чистоты графита всегда представляло собой серьезную задачу. Обычно стандартные методы, такие как флотация, кислотное выщелачивание и термическая очистка, позволяют достичь чистоты материала на уровне 80-90%. Но недавно китайские ученые сделали важный прорыв, предложив метод, который позволяет очистить графит до почти абсолютных 99,99995%. Исследователи из компании China Minmetals разработали инновационную технологию очистки графита, которая основана на сочетании физико-химических процессов с применением экстремально высоких температур и ультравысокого вакуума. Этот подход оказался гораздо более эффективным по сравнению с традиционными методами. В результате чистота графита может быть увеличена с 95% до рекордных 99,99995%. Кроме того, новый метод отличается большей экономической эффективностью, что делает его потенциально применимым в промышленных масштабах. Графит с такой высокой степенью очистки имеет ряд уникальных характеристик, которые делают его незаменимым в ряде высокотехнологичных отраслей. Ультрачистый графит обладает повышенной устойчивостью к коррозии, выдерживает экстремальные температуры, а также характеризуется высокой электропроводностью и химической стабильностью. Эти качества делают его идеальным материалом для производства сложных и высокоточных компонентов, таких как полупроводники, элементы аэрокосмических систем и сверхпроводники. В частности, графит с чистотой более 99,99% востребован при производстве отрицательных электродов для аккумуляторов, что особенно актуально в условиях растущего спроса на электротранспорт. Кроме того, ультрачистый графит находит применение в интегральных схемах, микросхемах и других компонентах для электронной промышленности, где важна не только надежность, но и устойчивость к воздействию внешних факторов. Несмотря на то, что технология пока находится на стадии тестирования, она уже привлекает внимание своей коммерческой перспективой. Если удастся масштабировать процесс очистки графита до промышленного уровня, это может значительно изменить рынок высокочистых материалов. Китай, который активно развивает эту технологию, стремится снизить зависимость от импорта графита и укрепить свои позиции на глобальном рынке. На сегодняшний день компания China Minmetals владеет крупным месторождением графита в провинции Хэйлунцзян и планирует использовать свой завод мощностью 200 000 тонн в год для переработки этого материала. Применение ультрачистого графита охватывает широкий спектр инновационных секторов. Аэрокосмическая отрасль нуждается в материалах, способных выдерживать высокие температуры и экстремальные условия. Полупроводниковая промышленность и производство сверхпроводников требуют максимальной стабильности и надежности используемых компонентов. Высокочистый графит может также использоваться в энергетике, в том числе для создания более эффективных и долговечных батарей, что открывает новые возможности для развития возобновляемых источников энергии. Разработка технологии получения ультрачистого графита - это важный шаг вперед для материаловедения и высокотехнологичной промышленности. Если удастся успешно внедрить этот процесс в промышленное производство, это может существенно повлиять на рынок высококачественных материалов, особенно в таких ключевых областях, как электроника, аэрокосмическая промышленность и энергетика. Инновационная технология очистки, предложенная китайскими учеными, обещает сделать графит еще более востребованным и многофункциональным материалом для будущих поколений технологий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026