Когда речь идет о космическом исследовании следующего поколения, исследуется ряд ключевых технологий. В дополнение к космическим кораблям и ракетам-носителям, которые смогут отправлять астронавтов дальше в Солнечную систему, НАСА и другие космические агентства также изучают новые средства движения. По сравнению с обычными ракетами, цель состоит в том, чтобы создать системы, которые обеспечивают надежную тягу, обеспечивая при этом экономию топлива.
С этой целью НАСА совместно с Aerojet Rocketdyne, калифорнийским производителем ракетных и ракетных двигателей, разработали двигатель с эффектом Холла на солнечной электрической тяге (SEP). Известная как Усовершенствованная электрическая силовая установка (AEPS), компания недавно завершила успешное раннее тестирование системной интеграции на этом двигателе, которое позволит проводить исследования в дальнем космосе, а также в коммерческих космических проектах.
Испытания проводились в исследовательском центре НАСА им. Гленна и были сосредоточены на блоке питания разряда (DSU) и блоке обработки энергии (PPU), которые были объединены с двигателем разработки NASA и затем испытаны в термовакуумной камере. Испытание показало, что система может эффективно преобразовывать энергию, превращая солнечную энергию в тягу, выделяя при этом минимальное количество отработанного тепла.
Как сказала Эйлин Дрейк, генеральный директор и президент Aerojet Rocketdyne, в недавнем пресс-релизе компании:
«Наш блок разгрузки AEPS работал исключительно, обеспечивая значительное повышение эффективности преобразования, что важно для будущих сложных задач. Эти результаты являются свидетельством того, что команда Aerojet Rocketdyne сосредоточена и предана идее совершенствования в этой критически важной области космических технологий ».
Как и обычные двигатели с эффектом Холла, SEP использует электрическое поле для ионизации и ускорения топлива (в большинстве случаев благородный газ, такой как ксенон). В случае СЭП необходимое электричество вырабатывается фотоэлектрическими элементами (или солнечными батареями). Непосредственным преимуществом системы такого типа является то, что она может предложить тягу, сравнимую с обычной системой химической тяги, но с использованием одной десятой топлива.
Используя 10 кВт систему подруливающего устройства SEP и 425 кг (937 фунтов) ксенонового топлива, рассвет космический корабль мог развивать максимальную скорость 41 260 км / ч (миль в час). Этот самый последний тест включал 13-киловаттную систему, и Aerodyne планирует увеличить ее в ближайшие годы. Например, система двигателя SEP мощностью 50 кВт планируется использовать на предлагаемом НАСА Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G), ранее известном как шлюз Deep Space Gateway.
Эта космическая станция, которая будет построена на орбите вокруг Луны, будет способствовать будущим полетам на поверхность Луны, а также будет служить отправной точкой для первых полетов с экипажем на Марс и вглубь Солнечной системы. Как указал Дрейк:
«Оставаясь на переднем крае двигательных технологий, мы позиционируем себя как важную роль не только в возвращении на Луну, но и в любой будущей инициативе по отправке людей на Марс. AEPS - это авангард для следующего поколения освоения дальнего космоса, и мы очень рады быть на мачте ».
После завершения этого последнего теста команда теперь перейдет к этапу доработки и проверки проекта, за которым последует критический анализ проекта (CDR), когда проект двигателя будет доработан и одобрен для производства. Если все пойдет по плану, версия этой системы мощностью 50 кВт будет служить элементом силы и движителя (СИЗ) на Лунной орбитальной платформе-шлюзе (LOP-G).
В дополнение к разработке технологии SEP следующего поколения для НАСА, Aerodyne также отвечает за двигательные установки, которые приводят в действие миссию атмосферы Марса и летучую эволюцию (MAVEN), происхождение, спектральную интерпретацию, идентификацию ресурсов, безопасность, обозреватель реголита (OSIRIS-REx) миссия, и недавно запущенный Parker Solar Probe.
В коммерческой сфере Aerojet Rocketdyne также отвечает за двигатели, которые приводят в действие Объединенный стартовый альянс (ULA). Атлас V ракета кентавр ракета-носитель верхней ступени и твердотопливный ракетный двигатель Crew Capsule (CCE SRM) на борту Blue Origin Новый Шефард капсулы. Компания также разрабатывает экологически чистые пропелленты с пониженной токсичностью в качестве альтернативы гидразиновому топливу в рамках миссии НАСА по применению зеленого топлива (GPIM).
И когда наступит время для НАСА отправить астронавтов обратно на Луну и совершить «Путешествие на Марс», двигатели Aerojet Rocketdyne будут играть ключевую роль. К ним относятся двигатели RS-25 и RL-10 для активной зоны и верхней ступени системы космического запуска (SLS), а также двигатель сброса на космическом корабле «Орион» - ключевой компонент системы прерывания запуска (LAS).
Наряду с многоразовыми ракетами, космическими самолетами, одноступенчатыми ракетами и другими системами, Solar Electric Propulsion - все это для активизации исследования космоса при одновременном снижении затрат. Благодаря сочетанию надежной тяги и эффективности использования топлива системы SEP позволят выполнять небольшие, более легкие и менее дорогостоящие миссии, открывая новые возможности для освоения космоса.
