Кредит зображення: NASA / JPL
Нова іонна конструкція двигуна, що розглядалася під час місії NASA Юпітера Крижаних Лунних орбіт, успішно випробувана. Це був перший тест на працездатність ядерної електричної ксенонової іонної системи, яка використовуватиме ядерний реактор для отримання електроенергії для іонного двигуна космічного корабля - попередні іонні двигуни, як на Deep Space 1 і SMART-1, працюють на сонячній енергії. Новий двигун працював з 10-кратною тягою Deep Space 1 і повинен бути в змозі працювати протягом 10 років; достатньо часу, щоб відвідати кожен крижаний місяць Юпітера, який є потенційними кандидатами на життя.
Команда інженерів з лабораторії реактивного руху НАСА, Пасадена, Каліфорнія, успішно випробувана новою конструкцією двигунів іонного двигуна, однією з декількох кандидатних технологій, що вивчається проектом NASA Project Prometheus для можливого використання в рамках запропонованої місії Юпітера Іс Лун-Орбітер.
Подія ознаменувалась першим випробуванням на працездатність іонного двигуна ядерної електричної ксенонової іони (Nexis) на високу ефективність, потужність та високу тягу, необхідні для використання в ядерних електроприводах. Для цього випробування двигун Nexis працював з використанням комерційної електричної енергії. Іонні двигуни, що використовуються на запропонованому космічному кораблі "Юпітер Icy Moons Orbiter", черпали б свою енергію з бортового космічного ядерного реактора. Іонні двигуни або електричні дроселі приводили б в рух навколо орбітального навколо кожного з крижаних світів, що оберталися навколо Юпітера - Ганімеда, Каллісто та Європи - для проведення широкого, дальнього дослідження їх складу, історії та потенціалу для підтримки життя.
"У перший день тестування працездатності Nexis-дросель продемонстрував одну з найвищих показників ефективності будь-якого випробовуваного іонового дроселя ксенону", - сказав доктор Джеймс Полк, головний дослідник іонного двигуна, що розробляється в JPL.
Випробування було проведено 12 грудня в тій же вакуумній камері JPL, де на початку цього року запасний іонний рушій Deep Space 1 встановив рекорд витривалості протягом 30352 годин (майже 3,5 років) безперервної роботи. Двигун Nexis працював на рівні потужності понад 20 кіловат, майже в 10 разів більше, ніж у тягача Deep Space 1, що забезпечує більшу тягу і в кінцевому рахунку більш високі швидкості космічних кораблів для даної маси космічних кораблів. Він розроблений для переробки двох метричних тонн ракетного палива, що в 10 разів перевищує потужність двигуна Deep Space 1 і працює протягом 10 років, у два-три рази більший термін експлуатації рушія Deep Space 1.
Члени команди, що працюють над двигуном Nexis, також допомогли розробити перший іонний двигун, коли-небудь запущений під час дуже успішної місії NASA Deep Space 1, яка затвердила 12 прогресивних технологій високого ризику, серед яких було використання першого іонного двигуна в космосі.
"Дросель Nexis - це більший, високопродуктивний нащадок рушія Deep Space 1, який досягає свого надзвичайного терміну експлуатації, замінюючи метал, який раніше використовувався в ключових компонентах, на передові матеріали на основі вуглецю", - сказав Том Рендольф, керівник програми Nexis JPL . "Революційна продуктивність двигуна є результатом обширного процесу проектування, включаючи моделювання за допомогою детальних комп'ютерних моделей, розроблених та затверджених з використанням життєвого тесту Deep Space 1 та інших даних про тестування компонентів."
На відміну від коротких опіків високої тяги більшості хімічних ракетних двигунів, які використовують тверде або рідке паливо, іонний двигун випромінює лише слабке синє світіння електрично заряджених атомів ксенону - той самий газ, який міститься у фотоспалахах і у багатьох лампах маяка. Тяга від двигуна така ж ніжна, як і сила, яку чинить аркуш паперу, який тримається в долоні. Однак на довгому протязі двигун може доставити в 20 разів більше тяги за кілограм палива, ніж традиційні ракети.
Ключовим для іонної технології є її висока швидкість вихлопу. Іонний двигун може працювати на кілька сотень грамів пального в день, що робить його легким. Менша вага означає менші витрати на запуск, але космічний апарат, що працює на іонах, може пройти набагато швидше і далі, ніж будь-який інший космічний корабель.
"Цей тест у поєднанні з нещодавним випробуванням іонного двигуна високої потужності електричного двигуна в Науково-дослідному центрі Глена НАСА є ще одним прикладом прогресу, який ми досягаємо в розробці технологій, необхідних для підтримки флагманських космічних розвідувальних місій у Сонячній системі та за її межами ", - сказав Алан Ньюхаус, директор проекту" Прометей ". "Ми кинули виклик нашій команді складними цілями виконання, і вони демонструють свою здатність до творчості у подоланні технічних проблем".
Проект НАСА «Прометей» вкладає стратегічні інвестиції в космічну енергію поділу ядерної енергії та електричні рушійні технології, які дозволять забезпечити новий клас місій до зовнішньої Сонячної системи, з можливостями, набагато вищими за можливості, що діють в сучасних системах енергетичного та рушійного руху. Перша така місія, що вивчається, орбітник Юпітера Крижаного Місяця запуститься в наступному десятилітті і надасть NASA значно вдосконалені наукові та телекомунікаційні можливості та варіанти дизайну місії. Замість того, щоб генерувати лише сотні ват електроенергії на зразок місій Кассіні або Галілео, які використовували радіоізотопні термоелектричні генератори, орбітник Юпітера Крижаних Лун міг мати до десятків тисяч ватт енергії, збільшуючи потенціал повернення науки багато разів.
Розробка іонного двигуна Nexis проводиться командою інженерів JPL; Aerojet, Redmond, Wash .; Електронні динамічні пристрої Боїнга, Торранс, Каліфорнія; Центр космічних польотів Маршалла НАСА, Хантсвілль, штат Алана; Державний університет Колорадо, Форт Коллінз, Колорада; Джорджійський технологічний інститут, Атланта, штат Гарі; та аерокосмічна корпорація, Лос-Анджелес, Каліфорнія.
Для отримання додаткової інформації про Project Prometheus в Інтернеті відвідайте: http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm.
Інформація про запропоновану місію Orbiter Jupiter Icy Moons Orbiter розміщена за адресою: NASA Jimo MIssion.
Оригінальне джерело: NASA / JPL News Release
