Kreditna slika: NASA / JPL
Novi ionski dizajn motora, koji se razmatra za NASA-inu misiju Jupiter Icy Moons Orbiter, uspješno je testiran. Ovo je prvi test performansi nuklearnog električnog ksenonskog ionskog sustava, koji će koristiti nuklearni reaktor za proizvodnju električne energije za ionski motor svemirske letjelice - prethodni ionski motori, poput Deep Space 1 i SMART-1, su solarni. Novi je motor pokretao 10 puta veći pritisak od Deep Space 1, a trebao bi se moći pokretati 10 godina; dovoljno vremena za posjet svakom Jupiterovom ledenom mjesecu koji su potencijalni kandidati za život.
Novi inženjerski dizajn motora, jednu od nekoliko novih pogonskih tehnologija koje je proučavao NASA-in projekt Prometheus zbog moguće uporabe u predloženoj misiji Jupiter Icy Moons Orbiter, uspješno je testirao tim inženjera iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon, Pasadena, Kalifornija.
Događaj je označio prvi test performansi nuklearnog električnog ksenonskog ionskog sustava (Nexis) s visokim učinkom, visokom snagom i potisnim uvjetima potrebnim za upotrebu u nuklearnim električnim pogonima. Za ovaj test, Nexisov motor pokretan je električnom energijom komercijalne opreme. Ionski motori koji se koriste na predloženom svemirskom brodu Jupiter Icy Moons Orbiter crpili bi svoju snagu iz ugrađenog svemirskog nuklearnog reaktora. Ionski motori ili električni potisnici pokretali bi orbitu oko svakog ledenog svijeta u orbiti oko Jupitera - Ganymedea, Callista i Europe - kako bi proveli opsežno istraživanje u neposrednoj blizini njihovih sastava, povijesti i potencijala za održavanje života.
"Već prvog dana testiranja performansi, Nexisov potisnik pokazao je jednu od najviših učinkovitosti bilo kojeg testiranog ksenonskog ionskog potiska ikad", rekao je dr. James Polk, glavni istraživač ionskog motora koji se razvija u JPL-u.
Ispitivanje je provedeno 12. prosinca u istoj vakuumskoj komori na JPL gdje je početkom ove godine rezervni ionski potisnik Deep Space 1 postavio rekord svih izdržljivosti od 30 352 sata (gotovo 3,5 godina) kontinuiranog rada. Nexisov motor djelovao je na razini snage preko 20 kilovata, što je gotovo 10 puta više od potisnika Deep Space 1, što omogućava veću potisak i na kraju veće brzine svemirskog broda za određenu masu svemirskog broda. Dizajniran je za obradu dvije metričke tone pogonskog goriva, 10 puta veće od motora Deep Space 1, i djeluje 10 godina, dva do tri puta više od životnog vijeka pokretača Deep Space 1.
Članovi tima koji rade na motoru Nexis također su pomogli razviti prvi ionski motor koji je ikada doletio u NASA-inoj vrlo uspješnoj misiji Deep Space 1, koja je potvrdila 12 naprednih naprednih tehnologija, među njima i upotrebu prvog ionskog motora u svemiru.
"Nexis potisnik je veći potomak visokopouzdanog pokretača Deep Space 1 koji svoj izvanredni vijek postiže zamjenom metala, prethodno korištenog u ključnim komponentama, naprednim materijalima na bazi ugljika", rekao je Tom Randolph, voditelj programa Nexis u JPL , "Revolucionarne performanse pokretača rezultat su opsežnog dizajnerskog procesa, uključujući simulacije korištenjem detaljnih računalnih modela, razvijenih i potvrđenih životnim testom Deep Space 1, i ostalih podataka o testnim komponentama."
Za razliku od kratkih, visokotlačnih opekotina većine kemijskih raketnih motora koji koriste kruta ili tekuća goriva, ionski motor emitira samo blijedoplavi sjaj električno nabijenih atoma ksenona - isti plin koji se nalazi u foto-bljeskalicama i u mnogim žaruljama svjetionika. Potisak motora je nježan koliko i sila koju iskazuje list papira koji se drži na dlanu. Premda na dulje vrijeme, motor može isporučiti 20 puta više potiska po kilogramu goriva u odnosu na tradicionalne rakete.
Ključno za ionsku tehnologiju je njegova velika brzina ispuha. Ionski motor može dnevno pokretati nekoliko stotina grama pogonskog goriva, što ga čini laganim. Manja težina znači manje troškove za lansiranje, ali svemirska letjelica sa ionom može ići mnogo brže i dalje nego bilo koja druga svemirska letjelica.
„Ovaj je test, u kombinaciji s nedavnim testom električnog pogonskog ionskog motora velike snage u NASA-inom istraživačkom centru Glenn, još jedan primjer napretka koji postižemo u razvoju tehnologija potrebnih za podršku vodećih svemirskih misija za istraživanje svemira u Sunčevom sustavu i šire ", Rekao je Alan Newhouse, direktor Projekt Prometeja. „Izazovali smo svoj tim s teškim ciljevima izvedbe i oni pokazuju svoju sposobnost kreativnosti u prevladavanju tehničkih izazova.“
NASA-in projekt Prometheus ulaže strateška ulaganja u svemirske snage nuklearne fisije i električne pogonske tehnologije koje bi omogućile novu klasu misija na vanjski Sunčev sustav, s mogućnostima daleko većim od mogućih u trenutnim sustavima snage i pogona. Prva takva misija koja se proučavala, Jupiterov Icy Moon Orbiter pokrenuo bi se u sljedećem desetljeću i pružio NASA-u značajno poboljšane znanstvene i telekomunikacijske mogućnosti i mogućnosti dizajniranja misije. Umjesto da generiraju samo stotine vata električne energije poput misija Cassini ili Galileo, koji su koristili radioizotopske termoelektrične generatore, Jupiter Icy Moons Orbiter mogao bi imati snage do desetine tisuća vati, povećavajući potencijalni povratak znanosti mnogo puta.
Razvoj Nexis ionskog motora provodi tim inženjera iz JPL-a; Aerojet, Redmond, Wash .; Boeingovi elektronski dinamički uređaji, Torrance, Kalif .; NASA-in centar za svemirske letove Marshall, Huntsville, Ala .; Državno sveučilište Colorado, Fort Collins, Colorado; Georgia Institute of Technology, Atlanta, Ga .; i Aerospace Corporation, Los Angeles, Kalifornija.
Za više informacija o Projektu Prometeju na Internetu posjetite: http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm.
Informacije o predloženoj misiji Jupiter Icy Moons Orbiter dostupne su na: NASA Jimo MIssion.
Izvorni izvor: NASA / JPL News Release
