في إطار برنامج تكنولوجيا الدعم العام (GSTP) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، يقوم الباحثون في جامعة إمبريال كوليدج لندن بتطوير محرك صاروخي صغير الحجم يُسمى محرك إيريديوم المحفز للتحليل الكهربائي CubeSat Thruster (ICE-Cube Thruster).
صُمم هذا الصاروخ الفضائي الصغير، المصمم لمناورة أصغر فئات الأقمار الصناعية، بوقود الهيدروجين والأكسجين الناتج عن التحليل الكهربائي للماء. لتجنب الحاجة إلى تخزين الوقود الدفعي الغازي الضخم، يقوم المحلل الكهربائي المرتبط بتشغيل تيار بقوة 20 واط عبر الماء لإنتاج الهيدروجين والأكسجين لدفع المحرك.
يبلغ طول شريحة الدفع بأكملها تقريبًا طول ظفر الإصبع، ويبلغ طول غرفة الاحتراق والفوهة أقل من 1 مم. إن الدافع صغير الحجم جدًا لدرجة أنه لا يمكن تجميعه إلا باستخدام نهج MEMS (الأنظمة الميكانيكية الكهربائية الدقيقة)، وهو أسلوب مستعار من قطاع الإلكترونيات الدقيقة.
تخضع هذه الأقمار الصناعية الصغيرة لقيود صارمة للغاية، مما يجعل دمج نظام الدفع أمرًا صعبًا. يجب أن يكون نظام الدفع صغيرًا جدًا، ويعمل بطاقة منخفضة جدًا، وفي معظم الحالات، يستخدم وقودًا دافعًا غير مضغوط وغير سام.
تم تصميم محرك ICE-Cube لتلبية احتياجات سوق الأقمار الصناعية الصغيرة سريعة النمو. ومن المتوقع أن يزيد العدد السنوي للمركبات الفضائية المنشورة في عام 2020 عن ثلاثة أضعاف العدد في عام 2016؛ ومن هذا السوق المتنامي، شكلت الأقمار الصناعية النانوية، التي تزن أقل من 22 رطلاً (10 كجم)، حوالي 90% من المركبات الفضائية التي تم إطلاقها في عام 2017.
يلبي محرك ICE-Cube هذه المتطلبات عن طريق استخدام محلل كهربائي لتقسيم الماء إلى الجزيئات المكونة له من الهيدروجين والأكسجين في الفضاء وتغذيتها مباشرة إلى المحرك. يتمتع هذا النظام بالعديد من الفوائد، بما في ذلك سهولة تخزين الوقود الدفعي غير الخطير في خزانات مدمجة وخفيفة الوزن والأداء العالي للهيدروجين/الأكسجين. بالإضافة إلى ذلك، لا يتطلب التحليل الكهربائي للماء سوى جزء صغير من قوة أجهزة الدفع الكهربائية المماثلة، وهو ما يقع ضمن نطاق الطاقة المتاح للأقمار الصناعية النانوية.
