За първи път в орбита спътник задейства двигател с ефект на Хол, захранван с твърд цинк като по този начин предостави на конструкторите на космически апарати нова възможност за електрическо задвижване. Muon Space приключи теста на 1 юли на борда на SERT-III – космически апарат, предназначен специално за изпитване на двигателни системи. Мисията тества системата за задвижване Starlight на компанията при реални орбитални условия.

Двигателят се задейства успешно още при първия опит. Телеметричните данни съвпаднаха с прогнозите от наземните тестове, а орбиталното проследяване засече измерима промяна в траекторията на космическия апарат.

Цинкът се стреми да замести ксенона

Двигателите с ефект на Хол се превърнаха в стандартен избор за ефективно задвижване на спътници. Повечето системи използват ксенон или криптон, които изискват съхранение под високо налягане и усложняват конструкцията на космическите апарати. Starlight възприема различен подход. Неговото гориво е под формата на твърд цинк, който остава стабилен при стайна температура и не се нуждае от резервоар под налягане.

Това би могло да опрости интеграцията в космическите апарати и наземните операции. Цинкът също така е по-евтин от традиционните горива на базата на благородни газове и разполага с много по-широка база за доставки. Тези фактори са от значение, тъй като операторите на спътници разгръщат все по-големи съзвездия. Намаляването на разходите за двигателното оборудване и горивото може да бъде значително, когато една и съща система се използва в десетки космически апарати. Muon твърди, че Starlight може да поддържа издигане в орбита, поддържане на позиция и контролирано излизане от орбита на малки и средни спътници.

Системата решава и едно практическо предизвикателство, което съпътства електрическото задвижване от години. Операторите на спътници се нуждаят от ефективни двигатели, но хардуерът за задвижване трябва също така да отговаря на строгите ограничения по отношение на масата и интеграцията на космическия апарат.

Muon проектира SERT-III специално, за да проучи как се държи двигателната система в космоса. Космическият апарат беше оборудван със сензори за измерване на производителността, взаимодействията на апарата и отлаганията от струята на двигателя. Наземните изпитания вече бяха установили очакваната производителност при различни нива и работни условия. Орбиталното изпитание даде възможност да се провери дали тези резултати се потвърждават в условия на микрогравитация.

Те се потвърдиха. Според Muon двигателят надеждно подаваше и изпаряваше цинк по време на изстрелването. Данните от проследяването също потвърдиха, че космическият апарат е постигнал очакваната тяга.

Инженерите наблюдаваха и за нежелано отлагане на цинк около космическия апарат. Термоелектричните сензори с кварцов кристален микробаланс засякоха по-малко отлагания в близост до двигателя, отколкото предвиждаха консервативните модели, изготвени преди полета. Този резултат предоставя на инженерите повече данни за разбиране на поведението на цинка след напускането на двигателя. Той също така би трябвало да помогне за усъвършенстване на моделите на струята и замърсяването за бъдещи космически апарати.

Тестът също така позволи да се избегне използването на експериментално оборудване в основна клиентска мисия. SERT-III предостави на инженерите космически апарат, предназначен специално за събиране на данни за двигателната система, без да се излага на риск друга мисия.

Сега Muon планира да включи данните от полета в по-нататъшното развитие на Starlight. Инженерите ще се съсредоточат върху надеждността, производството и управлението на струята, докато системата навлиза в етап на серийно производство. Компанията очаква двигателят от настоящото поколение да бъде инсталиран на космически кораби на клиенти преди края на годината. Muon разработва и по-голяма система от второ поколение. Планира се тя да бъде тествана в орбита през първото тримесечие на 2027 година.

Тази версия ще бъде предназначена за по-големи космически апарати и би могла да разшири приложението на задвижването по принципа на Хол на цинкова основа извън пазара на по-малките спътници. Ако предстоящите тестове потвърдят ранните резултати, твърдото метално гориво би могло да се превърне в практична алтернатива за повече търговски космически апарати.