Обычно спутники используют запас топлива для поддержания высоты и выполнения маневров. Это увеличивает массу аппарата, ограничивает срок службы и повышает стоимость миссий. Со временем спутники теряют высоту из-за сопротивления атмосферы и вынуждены расходовать топливо, чтобы не сойти с орбиты.
Технология ABEP предлагает иной подход. Вместо бортового топлива двигатель собирает остаточные частицы атмосферы, присутствующие на очень низких орбитах, и использует их для создания тяги. Это позволяет спутникам стабильно работать на высотах порядка 180–250 км, где традиционные аппараты быстро теряют орбиту.
Принцип работы системы ABEP заключается в том, что двигатель захватывает молекулы разреженного воздуха, ионизирует их и ускоряет, создавая реактивную тягу. Сначала специальный воздухозаборник собирает молекулы азота и кислорода на орбите, затем они ионизируются и превращаются в плазму, после чего ускоряются электрическими и магнитными полями. Полученная тяга компенсирует торможение спутника об атмосферу, позволяя удерживать орбиту. Энергия для работы системы поступает от солнечных батарей, а в качестве рабочего тела используется окружающий газ, поэтому двигатель может функционировать практически непрерывно.
Проект уже прошел ключевой этап проверки конструкции, подтвердивший его техническую осуществимость.
Разработка ведется при участии Европейского космического агентства и реализуется компанией TransMIT GmbH при ведущей роли IQM.
Инженеры разрабатывают прототип, способный работать с атмосферными газами Земли. Планируется, что его электрическая эффективность составит не менее 50%, а удельный импульс — 4200 секунд. Главная особенность конструкции — отказ от катодного узла. В классических ионных двигателях он есть, но в кислородной среде быстро выходит из строя. Испытания планируют проводить в вакуумных камерах, где создают условия, близкие к очень низкой околоземной орбите.
По мнению разработчиков, внедрение ABEP позволит снизить стоимость космических миссий и увеличить срок службы спутников. В перспективе технология откроет возможность создавать орбитальные группировки ближе к Земле. Это даст сразу несколько преимуществ: улучшенное разрешение для наблюдения Земли, меньшую задержку связи, а в случае отказа — быстрый и естественный сход с орбиты, что сократит количество космического мусора.
