Kreditna slika: NASA / JPL
Nova ionska zasnova motorja, ki jo je obravnaval NASA-ina misija Jupiter Icy Moons Orbiter, je bila uspešno preizkušena. To je bil prvi preizkus zmogljivosti jedrskega električnega ksenonskega ionskega sistema, ki bo z jedrskim reaktorjem proizvajal električno energijo za ionski motor vesoljskega plovila - prejšnji ionski motorji, denimo na Deep Space 1 in SMART-1, so na sončni pogon. Novi motor je deloval z 10-kratnim potiskom Deep Space 1 in bi moral delovati 10 let; dovolj časa za obisk vsake Jupitrove ledene lune, ki so potencialni kandidati za življenje.
Skupina inženirjev iz Nasine laboratorije za reaktivni pogon v Pasadeni, Kalifornija je uspešno preizkusila novo zasnovo pogonskih motorjev z ionom, eno od številnih kandidatnih pogonskih tehnologij, ki jo je proučil Nasin Project Prometheus za morebitno uporabo pri predlagani misiji Jupiter Icy Moons Orbiter.
Dogodek je pomenil prvi preizkus zmogljivosti ionskega motorja Nuclear Electric Xenon Ion System (Nexis) pri pogojih visoke učinkovitosti, velike moči in potiska, ki so potrebni za uporabo v jedrskih električnih pogonskih pogonih. Za ta test je motor Nexis poganjal komercialno uporabno električno energijo. Ionski motorji, uporabljeni na predlaganem vesoljskem plovilu Jupiter Icy Moons Orbiter, bi svojo moč črpali iz vesoljskega jedrskega reaktorja. Ionski motorji ali električni potisniki bi poganjali orbito okoli vsakega ledenega sveta, ki kroži v krogu Jupitra - Ganymede, Callisto in Europa -, da bi izvedli obsežno raziskovanje njihovih likov, zgodovine in potenciala za življenje.
"Že prvi dan testiranja zmogljivosti je potisni sistem Nexis pokazal eno največjih izkoristkov vseh preizkušenih ksenonskih ionov," je povedal dr. James Polk, glavni raziskovalec ionskega motorja, ki se razvija v JPL.
Preskus je bil izveden 12. decembra v isti vakuumski komori na JPL, kjer je v začetku letošnjega leta rezervni ionski potisk Deep Space 1 postavil rekord ves čas vzdržljivosti 30.352 ur (skoraj 3,5 leta) neprekinjenega delovanja. Motor Nexis je deloval z močjo več kot 20 kilovatov, kar je skoraj 10-krat več kot hitrost potiska Deep Space 1, kar omogoča večjo potisnost in na koncu večje hitrosti vesoljskih plovil za določeno maso vesoljskih plovil. Zasnovan je za predelavo dveh metrskih ton pogonskega goriva, kar je 10-krat večja od zmogljivosti motorja Deep Space 1, in deluje 10 let, dva do trikrat večjo življenjsko dobo potisnika Deep Space 1.
Člani skupine, ki delajo na motorju Nexis, so pomagali razviti tudi prvi ionski motor, ki je bil kdaj letel na NASA-in izredno uspešni misiji Deep Space 1, ki je potrdila 12 visoko tveganih naprednih tehnologij, med njimi tudi uporabo prvega ionskega motorja v vesolju.
"Nexis potisnik je večji, visoko zmogljiv potomec motorja Deep Space 1, ki doseže svojo izjemno življenjsko dobo z zamenjavo kovine, ki je bila prej uporabljena v ključnih sestavnih delih, z naprednimi materiali na osnovi ogljika," je dejal Tom Randolph, vodja programa Nexis v podjetju JPL . "Revolucionarne zmogljivosti potisnika so rezultat obsežnega postopka načrtovanja, vključno s simulacijami z uporabo podrobnih računalniških modelov, razvitih in potrjenih z življenjskim testom Deep Space 1, in drugimi podatki o testnih komponentah."
Za razliko od kratkih opeklin z visokim potiskom večine kemičnih raketnih motorjev, ki uporabljajo trdna ali tekoča goriva, ionski motor oddaja le svetlo modro sijaj električno nabitih atomov ksenona - enak plin, ki ga najdemo v fotoplastičnih ceveh in v številnih žarnicah svetilnikov. Potis motorja je nežen kot sila papirja, ki ga držite na dlani. Na dolgi razdalji lahko motor odda 20-krat toliko potiska na kilogram goriva kot običajne rakete.
Ključno pri ionski tehnologiji je njegova velika hitrost izpušnih plinov. Ionski motor lahko na dan poganja nekaj sto gramov pogonskega goriva, zaradi česar je lahek. Manjša teža pomeni manjše stroške za zagon, kljub temu pa lahko vesoljsko plovilo z ionskim pogonom poteka veliko hitreje in dlje kot katero koli drugo vesoljsko plovilo.
"Ta preizkus je v kombinaciji z nedavnim preizkusom električnega pogonskega ionskega motorja visoke moči v Nasinem raziskovalnem centru Glenn še en primer napredka, ki ga dosegamo pri razvoju tehnologij, potrebnih za podporo vodilnih misij za vesoljske raziskave v celotnem sončnem sistemu in zunaj njega. , "Je dejal Alan Newhouse, direktor projekta Prometej. "Našo ekipo smo izzvali s težkimi cilji uspešnosti in izkazujejo svojo sposobnost kreativnosti pri premagovanju tehničnih izzivov."
Nasin projekt Prometheus vlaga v strateške naložbe v vesoljsko jedrsko fisiono tehnologijo in električne pogonske tehnologije, ki bi omogočile nov razred misij v zunanji Osončje, z zmogljivostmi, ki so daleč od možnih s sedanjimi sistemi za pogon in pogon. Prva taka študijska misija, Jupiter Icy Moon Orbiter, se bo začela v naslednjem desetletju in NASA zagotovila bistveno izboljšane znanstvene in telekomunikacijske zmogljivosti ter možnosti oblikovanja misije. Namesto da bi proizvedli samo stotine vatov električne energije, kot sta misiji Cassini ali Galileo, ki so uporabljali radioizotopne termoelektrične generatorje, bi lahko Jupiter Icy Moons Orbiter imel do več deset tisoč vatov moči, kar bi povečalo potencialni povratek znanosti.
Razvoj ionskega motorja Nexis izvaja ekipa inženirjev iz JPL; Aerojet, Redmond, Wash .; Elektronske dinamične naprave Boeing, Torrance, Kalifornija; Nasin center za vesoljske polete Marshall, Huntsville, Ala .; Univerza Colorado State, Fort Collins, Colorado; Georgia Institute of Technology, Atlanta, Ga .; in Aerospace Corporation, Los Angeles, Calif.
Za več informacij o projektu Prometheus na internetu obiščite: http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm.
Informacije o predlagani misiji Jupiter Icy Moons Orbiter so na voljo na naslovu: NASA Jimo MIssion.
Izvirni vir: NASA / JPL News Release
