Электрореактивные двигатели: тренды и перспективы развития
Электрореактивные двигатели - важный компонент современных космических технологий. Их принцип действия основывается на ускорении ионизированного газа с помощью электрического или магнитного поля. Хотя ЭРД известны уже достаточно давно, использование современных цифровых технологий для их разработки и производства (3D печать) обеспечивают значительный рост характеристик.
По сравнению с химическими аналогами современные электрохеактивные двигатели обеспечивают снижение массы топлива до 90%, рост длительности миссий, увеличение полезной нагрузки. Важно учитывать, что ЭРД обладают малой тягой и могут использоваться только в условиях орбиты. Для старта с Земли они не пригодны.
Ключевые драйвер рынка ЭРД это рост спроса со стороны сегмента микроспутников (стандартизированные двигатели мощностью 1-30 Вт) и увеличение числа спутников на низких орбитах, где требуются постоянные коррекции из-за влияния атмосферы.
Ожидается, что спрос на услуги по изменению орбит спутников и проведению дистанционного обслуживания тяжелых орбитальных аппаратов, таких как геостационарные спутники связи или космические телескопы, может сформировать новый сегмент космической экономики - орбитальные транспортные услуги. Развитие этого сегмента будет невозможно без активного применения электрореактивных двигателей. Кроме того, усилия разработчиков сконцентрированы на поиске новых видов рабочего тела, для замены традиционного ксенона, увеличении мощности ЭРД и повышению надежности двигателей. Перспективным решением, способным кратно увеличить энерговооруженность космических аппаратов, является связка из бортового ядерного реактора и электрореактивных двигателей.
По состоянию на 2024 год глобальный рынок электрореактивных двигателей для космических аппаратов оценивался в $8.25 млрд. При среднегодовом темпе роста в 9% к 2033 году рынок вырастет до $18,6млрд.
Факторами, ограничивающими рост рынка является значительная инвестиционная емкость разработки, а также турбулентность на рынке редкоземельных элементов, необходимых для производства ЭРД.
Электрореактивные двигатели - наиболее перспективный вид привода для космических аппаратов. Можно ожидать что в среднесрочной перспективе инвестиции в этот сегмент и рост рынка продолжатся.
