Runājot par nākamās paaudzes kosmosa izpēti, tiek pētītas vairākas galvenās tehnoloģijas. Papildus kosmosa kuģiem un nesējraķetēm, kas spēs sūtīt astronautus tālāk Saules sistēmā, NASA un citas kosmosa aģentūras meklē arī jaunus vilces līdzekļus. Salīdzinot ar parastajām raķetēm, mērķis ir radīt sistēmas, kas piedāvā uzticamu vilces spēku, vienlaikus nodrošinot degvielas efektivitāti.
Šajā nolūkā NASA ir izveidojusi pārī savienojumu ar Kalifornijas raķešu un raķešu dzinēju ražotāju Aerojet Rocketdyne, lai izstrādātu Saules elektriskās piedziņas (SEP) Hall Effect virzītāju. Pazīstams kā uzlabotā elektriskā vilces sistēma (AEPS), uzņēmums nesen pabeidza veiksmīgu agrīnu sistēmu integrācijas testu ar šo dzinekli, kas ļaus veikt dziļas kosmosa izpētes misijas, kā arī komerciālas kosmosa darbības.
Pārbaude notika NASA Glennas pētījumu centrā, un tā koncentrējās uz izlādes padeves bloku (DSU) un enerģijas apstrādes ierīci (PPU), kas tika apvienoti ar NASA izstrādes virzītāju un pēc tam pārbaudīti termiskā vakuuma kamerā. Pārbaude pierādīja, ka sistēma var efektīvi slēpt enerģiju, pārvēršot saules enerģiju vilcē, vienlaikus radot minimālu atkritumu siltumu.
Kā nesenā uzņēmuma paziņojumā presei sacīja Aeriletas Rocketdyne izpilddirektors un prezidents Eileens Dreiks:
“Mūsu AEPS izlādes padeves bloks darbojās izņēmuma kārtā, nodrošinot nozīmīgus pārveidošanas efektivitātes uzlabojumus, kas ir svarīgi nākamajām prasīgajām misijām. Šie rezultāti ir apliecinājums tam, ka Aerojet Rocketdyne komanda ir koncentrējusies un veltījusi progresīvu sasniegumu šajā kritiskajā kosmosa tehnoloģiju jomā. ”
Līdzīgi kā parastie Hall Effect virzuļi, SEP paļaujas uz elektrisko lauku, lai jonizētu un paātrinātu propelentu (vairumā gadījumu tādu cēlgāzi kā ksenons). SEP gadījumā nepieciešamo elektrību ģenerē fotoelementi (saukta arī par saules paneļiem). Tiešs šāda veida sistēmas ieguvums ir tas, ka tā var piedāvāt vilci, kas ir salīdzināma ar parasto ķīmisko piedziņas sistēmu, bet izmantojot vienu desmito daļu propelenta.
Izmantojot 10 kW SEP dzinekļa sistēmu un 425 kg (937 lbs) ksenona propelentu, Rītausma kosmosa kuģis spēja sasniegt maksimālo ātrumu 41 260 km / h (mph). Šajā jaunākajā testā tika iesaistīta 13 kilovatu sistēma, un Aerodyne plāno to palielināt nākamajos gados. Piemēram, NASA ierosinātajā Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G), kas agrāk bija pazīstama kā Deep Space Gateway, ir paredzēts izmantot 50 kW SEP dzinēju sistēmu.
Šī kosmosa stacija, kas tiks uzbūvēta orbītā ap Mēnesi, atvieglos turpmākās misijas uz Mēness virsmu, kā arī kalpos par starta vietu pirmajām apkalpes misijām uz Marsu un dziļāk Saules sistēmā. Kā norādīja Dreiks:
“Paliekot uz dzinējspēka tehnoloģijas līdera, mēs esam pozicionējušies kā nozīmīga loma ne tikai atgriešanās uz Mēness laikā, bet arī visās turpmākajās iniciatīvās, lai nosūtītu cilvēkus uz Marsu. AEPS ir nākamās paaudzes dziļās kosmosa izpētes priekšgals, un mēs ar prieku esam pie masta. ”
Pēc šī jaunākā testa pabeigšanas komanda tagad pārcelsies uz projekta pabeigšanas un verifikācijas posmu, kam sekos kritiskā projekta pārskatīšana (CDR) - kur tiks pabeigts un pavērsts dzinējspēka dizains. Ja viss noritēs kā plānots, šīs sistēmas 50 kW versija kalpos par spēka un piedziņas elementu (PPE) Mēness orbitālajā platformā-vārtejā (LOP-G).
Papildus jaunākās paaudzes SEP tehnoloģijas izstrādei NASA, Aerodyne ir atbildīga arī par dzinējspēka sistēmām, kas darbina Marsa atmosfēras un gaistošo EvolutioN (MAVEN) misiju, pirmsākumus, spektrālo interpretāciju, resursu identificēšanu, drošību, Regolith Explorer (OSIRIS-REx). ) misija, un nesen uzsāktā Parker Solar Probe.
Komerciālajā jomā Aerojet Rocketdyne ir atbildīgs arī par virzītājiem, kas darbina Apvienotās palaišanas alianses (ULA). Atlas V raķete, Kentaurs augšējās pakāpes nesējraķete un apkalpes locekļu kapsulas aizbēgšanas cietās raķetes motors (CCE SRM), kas atrodas uz Blue Origin’s Jaunais aita kapsula. NASA Zaļā propelenta infūzijas misijas (GPIM) ietvaros uzņēmums izstrādā arī samazinātas toksicitātes zaļos propelentus kā alternatīvu hidrazīna degvielai.
Un, kad pienāks laiks NASA sūtīt astronautus atpakaļ uz Mēnesi un vadīt savu “Ceļojumu uz Marsu”, Aerojet Rocketdyne dzinējiem būs galvenā pielaide. Tajos ietilpst RS-25 un RL-10 dzinēji Kosmosa palaišanas sistēmas (SLS) galvenajai un augšējai pakāpei, kā arī Orion kosmosa kuģa reaktīvā dzinējs - galvenā sastāvdaļa Orion palaišanas pārtraukšanas sistēmā (LAS).
Līdzās vairākkārt lietojamām raķetēm, kosmiskajām lidmašīnām, vienas pakāpes orbītas raķetēm un citām sistēmām Solar Electric Propulsion ir arī kosmosa izpētes atjaunošana, vienlaikus samazinot izmaksas. Kopā ar uzticamu vilces un degvielas patēriņa efektivitāti SEP sistēmas ļaus veikt mazākas, vieglākas un lētākas misijas, paverot jaunas iespējas kosmosa izpētei.
