Освоение космоса сегодня - это не только фундаментальные исследования, но и ключевые технологии для жизни на Земле: от спутниковой связи и навигации до мониторинга климата и безопасности. Будущее человечества тесно связано с развитием космических программ, и именно электроракетные двигатели (ЭРД) становятся основой новой космической эры. Они позволяют значительно увеличить срок службы спутников, сократить стоимость выведения аппаратов на орбиту и открывают путь к освоению дальнего космоса. В этой области российская научная школа по праву занимает лидирующие позиции в мире, и особую роль здесь играют разработки Московского авиационного института.

Формула успеха - какая она?

Разработки МАИ в области электроракетных двигателей давно стали эталоном для мировой космической отрасли. Уникальность подхода университета заключается в комплексности исследований. Как подчеркивает замдиректора Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики (НИИ ПМЭ) Московского авиационного института Александр Богатый, это редкий случай, когда три различных направления работ ведутся на базе одного учреждения и в непосредственной коллаборации специалистов. Именно это позволяет создавать двигатели, не имеющие аналогов в мире.

Так, в частности, специалисты одновременно работают над исследованием самих двигателей, баллистическими расчетами и обеспечением электромагнитной совместимости.

- Такой подход позволяет не просто создавать двигатели, а заранее понимать потребности заказчиков - часто еще даже до того, как заказчик сформулирует для себя требования, - добавил Александр Богатый.

История успехов МАИ в области электроракетных двигателей насчитывает десятилетия. При участии ученых МАИ ОКБ "Факел" осваивало производство стационарных плазменных двигателей, инжекторы плазмы, созданные в институте, эксплуатировались на станции "Мир" более 15 лет. Импульсный плазменный двигатель был установлен на космический аппарат "МКА-ФКИ-ПН2", созданный НПО им. Лавочкина. А совсем недавно, 28 октября, на Международную космическую станцию был установлен уникальный плазменный инжектор - в космосе он будет решать важнейшие задачи, помогая ученым исследовать ионосферу Земли, анализировать влияние космической среды на работу бортовых систем МКС, испытывать в реальных условиях перспективные технологии плазменных двигателей для малых спутников.

От научной школы к орбитальным группировкам

Еще одним из последних успехов стало успешное выведение на орбиту четырех космических аппаратов "Ионосфера-М", разработки АО "Корпорация "ВНИИЭМ", оснащенных двигательными установками с абляционными импульсными плазменными двигателями (АИПД) производства АО "НИИЭМ", в основе которых лежит разработка ученых Московского авиационного института.

- Это первая в мире группировка космических аппаратов, в которой используются маршевые двигательные установки на базе абляционного импульсного плазменного двигателя (АИПД). Это яркий пример успешной кооперации вузовской науки и промышленности. По заказу МАИ АО "АВЭКС" создало надежную и эффективную систему электропитания и управления для АИПД. Разработка и запатентованное изобретение НИИ ПМЭ МАИ были воплощены в двигательных установках производства АО "НИИЭМ" - подчеркнул Александр Богатый.

По его оценке, зарубежные разработчики в области АИПД отстают от российских технологий примерно на 10-15 лет.

Особое место в разработках МАИ занимают двигатели на эффекте Холла - это такой тип электроракетных двигателей, где ускорение ионизированного газа происходит в скрещенных электрическом и магнитном полях.

- При участии ученых МАИ ставились на серийное производство холловские двигатели первого поколения, или, как у нас они называются, СПД - стационарные плазменные двигатели, - уточнил эксперт.

Именно эти двигатели серий СПД-70, СПД-100 и СПД-140 сегодня составляют основу российской программы электроракетных двигателей.

Сегодня в разработке НИИ ПМЭ МАИ - перспективные проекты нового поколения. В частности, был создан летный образец двигателя для кубсатов, запуск которого запланирован на конец 2025 года. Ведутся работы и над холловским двигателем второго поколения, работающем на криптоне, - с нулевым износом разрядного канала, который создается совместно с индустриальным партнером ООО "Орбитек". Он предназначен для использования в многоспутниковых группировках.

- МАИ по праву может гордиться своим вкладом в развитие направления электрических ракетных двигателей в нашей стране, - заметил Александр Богатый.

Именно ЭРД, как подчеркивает эксперт, являются критической технологией для создания многоспутниковых группировок и освоения дальнего космоса, что подтверждает мировое значение разработок Московского авиационного института.