Изображение предоставлено NASA
НАСА провела испытания нового мощного ионного двигателя, который может дать будущему космическому кораблю значительно больше тяги для исследования солнечной системы. Подобный двигатель, вероятно, будет приводить в действие зонд JIMO, позволяя ему выходить на орбиту и выходить из нее вокруг нескольких спутников Юпитера и детально отображать их.
Проект Прометей НАСА недавно достиг важной вехи с первым успешным испытанием двигателя, который может привести к революционным двигательным возможностям для миссий по исследованию космоса во всей Солнечной системе и за ее пределами.
В испытании участвовал ионный двигатель High Power Electric Propulsion (HiPEP). Это событие стало первым в серии эксплуатационных испытаний, продемонстрировавших новые высокоскоростные и мощные тяги, необходимые для применения в ядерно-двигательных установках (NEP).
«Первоначальный тест прошел очень хорошо», - сказал доктор Джон Фостер, главный исследователь ионного двигателя HiPEP в Исследовательском центре Гленна (GRC) НАСА, Кливленд. «В испытании участвовал самый большой из когда-либо созданных микроволновых ионных двигателей. Использование микроволн для ионизации позволило бы двигателям с очень длительным сроком службы исследовать вселенную », - сказал он.
Испытание проводилось в вакуумной камере в GRC. Ионный двигатель HiPEP работал на уровнях мощности до 12 киловатт и в эквивалентном диапазоне скоростей выхлопа от 60 000 до 80 000 метров в секунду. Подруливающее устройство спроектировано таким образом, чтобы обеспечить срок службы от семи до десяти лет при высокой эффективности использования топлива с удельным импульсом более 6000 секунд; мера того, сколько тяги генерируется на фунт топлива. Это отличие от главных двигателей космического челнока, которые имеют удельный импульс 460 секунд.
Двигатель HiPEP работает путем ионизации ксенонового газа микроволнами. В задней части двигателя находится пара прямоугольных металлических решеток, заряженных электрическим потенциалом 6000 вольт. Сила этого электрического поля оказывает сильное электростатическое воздействие на ионы ксенона, ускоряя их и создавая тягу, которая движет космическим кораблем. Прямоугольная форма, в отличие от цилиндрических ионных двигателей, использовавшихся ранее, была разработана для увеличения мощности и производительности двигателя за счет растягивания двигателя. Использование микроволн должно обеспечить гораздо более длительный срок службы и способность к образованию ионов по сравнению с современными технологиями.
Этот новый класс двигателей NEP обеспечит существенные преимущества в производительности по сравнению с ионным двигателем, запущенным на Deep Space 1 в 1999 году. Общие улучшения включают в себя до 10 и более раз в мощности; коэффициент расхода топлива в два-три раза; в четыре-пять раз больше напряжения сети; в пять-восемь раз за срок службы двигателя; и 30-процентное улучшение общей эффективности двигателя. Инженеры GRC продолжат испытания и разработку этой конкретной модели подруливающего устройства, кульминацией которой станут эксплуатационные испытания на полной мощности 25 киловатт.
«Этот тест представляет собой огромный скачок в демонстрации потенциала передовых ионных технологий, которые могут продвигать ведущие миссии по исследованию космоса в солнечной системе и за ее пределами», - сказал Алан Ньюхаус, директор Project Prometheus. «Мы высоко оцениваем работу Гленна и других Центров НАСА, поддерживающих эту амбициозную программу».
HiPEP - это одна из нескольких потенциальных технологий, которые изучаются Project Prometheus для возможного использования в первом предложенном полете, на орбитальном аппарате «Ледяная Луна Юпитера» (JIMO). Приводимые в действие небольшим ядерным реактором, электрические двигатели будут приводить в движение космический корабль JIMO, поскольку он будет вести ближние наблюдения трех ледяных спутников Юпитера, Ганимеда, Каллисто и Европы. Три луны могут содержать воду, а там, где есть вода, есть возможность жизни.
Разработка ионного двигателя HiPEP выполняется командой инженеров GRC; Aerojet, Redmond, Wash .; Boeing Electron Dynamic Devices, Торранс, Калифорния; Аэрокосмический институт Огайо, Кливленд; Университет Мичигана, Энн Арбор, Мичиган; Университет штата Колорадо, Форт Коллинз, Колорадо; и Университет Висконсина, Мэдисон, штат Висконсин.
Фотография с качеством печати ионного двигателя HiPEP находится по адресу:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/PAO/pressrel/2003/03-079addm.html
Для получения информации о НАСА в Интернете, посетите:
http://www.nasa.gov
Для получения дополнительной информации о Центре исследований Гленна НАСА, посетите:
http://www.grc.nasa.gov
Для получения дополнительной информации о Project Prometheus в Интернете, посетите:
http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm
Информация о JIMO доступна в Интернете по адресу:
http://spacescience.nasa.gov/missions/JIMO.pdf
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
