Attēla kredīts: NASA / JPL
Veiksmīgi pārbaudīta jauna jonu motora konstrukcija, kas tiek apsvērta NASA misijai Jupiter Icy Moons Orbiter. Šis bija pirmais kodolmateriālu ksenona jonu sistēmas veiktspējas tests, kurā kodolreaktoru izmantos, lai ģenerētu elektroenerģiju kosmosa kuģa jonu dzinējam - iepriekšējie jonu dzinēji, piemēram, Deep Space 1 un SMART-1, ir saules enerģijas avoti. Jaunais motors darbojās ar 10 reizes lielāku spiedienu uz Deep Space 1, un tam vajadzētu būt darbināmam 10 gadus; pietiekami daudz laika, lai apmeklētu katru no Jupitera ledainajiem pavadoņiem, kas ir potenciālie dzīves kandidāti.
NASA inženieru grupa NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā, Pasadena, Kalifornijā, ir veiksmīgi izmēģinājusi jaunu jonu vilces dzinēja dizainu, vienu no vairākām NASA projekta Prometheus izpētītajām dzinējspēka tehnoloģijām, kas paredzēta iespējamai izmantošanai ierosinātajā Jupitera Icy Moons Orbiter misijā.
Pasākums iezīmēja pirmo kodolmateriālu ksenona jonu sistēmas (Nexis) jonu motora darbības pārbaudi ar augstas efektivitātes, lielas jaudas un lielas vilces darbības apstākļiem, kas nepieciešami izmantošanai kodolieroču piedziņas lietojumos. Šajā testā Nexis dzinējs tika darbināts, izmantojot komerciālu elektrisko jaudu. Jonu dzinēji, kas tiek izmantoti ierosinātajā kosmosa kuģī Jupiter Icy Moons Orbiter, izmantos to jaudu no borta kosmosa kodolreaktora. Jonu dzinēji vai elektriskās piedziņas dzen orbiteru ap katru no apledojušajām pasaulēm, kas riņķo ap Jupiteru - Ganymede, Callisto un Europa -, lai plaši un plaši izpētītu to aplauzumu, vēsturi un dzīvības uzturēšanas potenciālu.
"Jau pirmajā veiktspējas testēšanas dienā Nexis dzineklis parādīja visu laiku pārbaudīto ksenona jonu sprauslu viena no lielākajām efektivitātes vērtībām," sacīja Jakls izstrādājamā jonu motora galvenais pētnieks Dr Džeims Polks.
Pārbaude tika veikta 12. decembrī tajā pašā vakuuma kamerā JPL, kur šā gada sākumā Deep Space 1 lidojuma rezerves jonu dzenošais spogulis uzstādīja visu laiku nepārtrauktas darbības 30 352 stundu (gandrīz 3,5 gadu) izturības rekordu. Nexis dzinējs darbojās ar jaudu virs 20 kilovatiem, kas gandrīz desmit reizes pārsniedz Deep Space 1 spuldzes jaudu, kas attiecīgajai kosmosa kuģa masai nodrošina lielāku vilci un galu galā lielāku kosmosa kuģa ātrumu. Tas ir paredzēts divu metrisko tonnu raķešu apstrādei, kas ir 10 reizes lielāks par Deep Space 1 motora ietilpību, un darbojas 10 gadus, divas līdz trīs reizes pārsniedzot Deep Space 1 dzinēja darbības laiku.
Komandas locekļi, kas strādā pie Nexis motora, arī palīdzēja izstrādāt pirmo jonu motoru, kas jebkad ir lidojis NASA ļoti veiksmīgajā Deep Space 1 misijā, kura apstiprināja 12 paaugstināta riska progresīvās tehnoloģijas, tostarp pirmā jonu motora izmantošanu kosmosā.
“Nexis dzineklis ir lielāks, augstas veiktspējas Deep Space 1 dzinējspēka pēcnācējs, kurš sasniedz savu ārkārtas dzīvi, aizstājot metālu, kas iepriekš tika izmantots galvenajos komponentos, ar moderniem materiāliem, kuru pamatā ir ogleklis,” sacīja Toms Randolfs, JPL Nexis programmas vadītājs. . “Dzinekļa revolucionārais sniegums ir plaša projektēšanas procesa rezultāts, ieskaitot simulācijas, izmantojot detalizētus datoru modeļus, kas izstrādāti un apstiprināti ar Deep Space 1 dzīves pārbaudi, un citus komponentu testa datus.”
Atšķirībā no vairuma ķīmisko raķešu dzinēju, kas izmanto cieto vai šķidro kurināmo, īsā, augsta vilces līmeņa degšanas, jonu dzinējs izstaro tikai vāji zilu ksenona elektriski uzlādētu atomu mirdzumu - to pašu gāzi, kas atrodama foto zibspuldzēs un daudzās bākas spuldzēs. Motora vilces spēks ir tikpat maigs kā spēks, ko rada papīra lapa, ko tur plaukstā. Tomēr tālsatiksmes laikā motors var sasniegt 20 reizes lielāku vilces spēku uz kilogramu degvielas nekā tradicionālās raķetes.
Jonu tehnoloģijas atslēga ir tās lielais izplūdes ātrums. Jonu motors dienā var darboties ar dažiem simtiem gramiem propelenta, padarot to vieglu. Mazāks svars nozīmē mazākas palaišanas izmaksas, tomēr kosmosa kuģis ar jonu piedziņu var nokļūt daudz ātrāk un tālāk nekā jebkurš cits kosmosa kuģis.
“Šis tests apvienojumā ar neseno NASA Glennas pētījumu centra lieljaudas elektriskās piedziņas jonu dzinēja pārbaudi ir vēl viens piemērs progresam, ko mēs gūstam, izstrādājot tehnoloģijas, kas vajadzīgas, lai atbalstītu vadošās kosmosa izpētes misijas visā Saules sistēmā un ārpus tās. , ”Sacīja Alans Njūhouse, projekta Prometheus direktors. "Mēs esam izaicinājuši mūsu komandu ar sarežģītiem izpildes mērķiem un viņi demonstrē savu spēju būt radošam, pārvarot tehniskos izaicinājumus."
NASA projekts Prometheus veic stratēģiskus ieguldījumus kosmiskās kodola skaldīšanas enerģijas un elektriskās vilces tehnoloģijās, kas ļautu izveidot jaunu misiju klasi ārējā Saules sistēmā, ar iespējām, kas ievērojami pārsniedz tās, kuras ir iespējams ar pašreizējām enerģijas un piedziņas sistēmām. Pirmo šādu pētīto misiju Jupitera ledus Mēness orbiters uzsāks nākamajā desmitgadē un nodrošinās NASA ievērojami uzlabotas zinātnes un telekomunikāciju iespējas un misijas plānošanas iespējas. Tā vietā, lai ražotu tikai simtiem vatu elektrības, piemēram, Cassini vai Galileo misijās, kurās tika izmantoti radioizotopu termoelektriskie ģeneratori, Jupiter Icy Moons Orbiter varētu būt līdz desmitiem tūkstošu vatu jaudas, daudzkārt palielinot potenciālo zinātnes atdevi.
Nexis jonu motora izstrādi veic JPL inženieru komanda; Aerojet, Redmond, Wash .; Boeing elektronu dinamiskās ierīces, Torrance, Calif; NASA Māršala kosmisko lidojumu centrs, Hantsvilla, Ala .; Kolorādo štata universitāte, Fortkolinsa, Kolorādo; Džordžijas Tehnoloģiju institūts, Atlanta, Ga; un Aerospace Corporation Losandželosā, Kalifornijā.
Lai iegūtu papildinformāciju par projektu Prometheus internetā, apmeklējiet vietni: http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm.
Informācija par ierosināto Jupiter Icy Moons Orbiter misiju ir pieejama vietnē: NASA Jimo MIssion.
Oriģinālais avots: NASA / JPL ziņu izlaidums
