Az űrkutatás következő generációja kapcsán számos kulcsfontosságú technológiát vizsgálnak. Az űrhajók és a hordozórakéták mellett, amelyek tovább tudnak űrhajósokat küldeni a Naprendszerbe, a NASA és más űrügynökségek új meghajtóeszközöket is keresnek. A hagyományos rakétákhoz képest a cél olyan rendszerek létrehozása, amelyek megbízható tolóerőt kínálnak, miközben garantálják az üzemanyag-hatékonyságot.
E célból a NASA párbeszédet folytatott egy kaliforniai rakéta- és rakétahajtómű-gyártóval, az Aerojet Rocketdyne-vel, egy Solar Electric Propulsion (SEP) Hall Effect hajtómű kifejlesztésére. A továbbfejlesztett elektromos meghajtó rendszerként (AEPS) ismert cég a közelmúltban sikeres korai rendszerintegrációs tesztet hajtott végre ezen a lökhárítón, amely lehetővé teszi a mély űrkutatási missziókat, valamint a kereskedelmi űrkísérleteket.
A tesztre a NASA Glenn Kutatóközpontjában került sor, és a kisülési tápegységre (DSU) és az energiafeldolgozó egységre (PPU) összpontosított, amelyeket egy NASA fejlesztő lökhárítóval kombináltak, majd hővákuumkamrában teszteltek. A teszt bebizonyította, hogy a rendszer hatékonyan képes lefedni az energiát, a napenergiát tolóerővé alakítva, miközben minimális hulladékhőt termel.
Mint Eileen Drake, az Aerojet Rocketdyne vezérigazgatója és elnöke, a közelmúltbeli sajtóközleményben mondta:
„Az AEPS ürítőellátó egységünk kivételesen teljesített, és jelentős átalakítási hatékonyságot javított a jövőbeli igényes küldetések szempontjából. Ezek az eredmények tanúsítják az Aerojet Rocketdyne csapata figyelmét és elkötelezettségét a korszerű színvonal előmozdítása mellett ezen a kritikus űrtechnológiai területen. "
A szokásos Hall Effect tolóberendezésekhez hasonlóan az SEP egy elektromos mezõn is támaszkodik a hajtóanyag ionizálására és felgyorsítására (a legtöbb esetben nemesgáz, például a xenon). A SEP esetében a szükséges elektromosságot fotovoltaikus elemek (más néven napelemek) termelik. Az ilyen típusú rendszer azonnali előnye, hogy a hagyományos kémiai meghajtórendszerekhez hasonló tolóerőt képes nyújtani, de a hajtóanyag tizedének felhasználásával.
10 kW-os SEP-es indítórendszerrel és 425 kg (937 font) xenon hajtóanyaggal Hajnal az űrhajó 4160 km / h (mph) maximális sebességet tudott elérni. Ez a legfrissebb teszt 13 kilovatt teljesítményű rendszert foglal magában, és az Aerodyne azt tervezi, hogy ezt az elkövetkező években kibővíti. Például egy NW által javasolt Lunar Orbital Platform-Gateway-n (LOP-G) - egy korábban Deep Space Gateway néven - egy 50 kW-os SEP-osztós rendszer használatát tervezik.
Ez a hold körül körüli pályára építendő űrállomás megkönnyíti majd a holdfelszínre irányuló jövőbeli missziókat, valamint kiindulási pontként szolgál az első legénységgel megtámadott missziók indulási pontjaként a Marsba, és mélyebben a Naprendszerbe. Ahogy Drake jelezte:
„A hajtástechnika élvonalbeli pontján maradva jelentős szerepet vállalhattunk magunkra nemcsak a Holdhoz való visszatérésben, hanem minden olyan jövőbeni kezdeményezésben is, amelyben embereket küldünk a Marsra. Az AEPS az élenjáró kutatás következő generációjának élenjárója, és izgalommal büszkék vagyunk arra, hogy az árbocnál álljunk.
Ezzel a legújabb teszttel a csapat tovább lép a tervezés véglegesítési és hitelesítési szakaszába, amelyet a kritikus terv felülvizsgálata (CDR) követ - ahol a hajtómű tervét véglegesítik és megtisztítják a gyártáshoz. Ha minden a tervek szerint megy, akkor ennek a rendszernek az 50 kW-os változata a Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) tápellátásaként és hajtóelemként (PPE) szolgál.
A NASA következő generációs SEP technológiájának fejlesztése mellett az Aerodyne felelős a Mars Atmoszféra és az Volatile EvolutioN (MAVEN) küldetést hajtó meghajtórendszerekért, az Originsért, a spektrumértelmezésért, az erőforrás-azonosításért, a biztonságért, a Regolith Explorer (OSIRIS-REx) számára. ) misszió és a nemrégiben elindított Parker Solar Probe.
A kereskedelmi világban az Aerojet Rocketdyne felelős az Egyesült Launch Alliance (ULA) hajtóerejéért is. Atlas V rakéta, a Kentaur a felső szakaszban elinduló jármű és a Crew Capsule Escape Solid Rocket Motor (CCE SRM) a Blue Origin fedélzetén Új Shephard kapszula. A vállalat a NASA Zöld hajtóanyag-infúziós missziójának (GPIM) részeként csökkentett toxicitással járó zöld hajtóanyagokat fejleszt ki a hidrazin-üzemanyag alternatívájaként.
És amikor eljön az ideje, hogy a NASA visszatérjen űrhajósokat a Holdra, és vezesse a „Utazás a Marsra”, az Aerojet Rocketdyne motorjai kulcsfontosságú toleranciát fognak játszani. Ide tartoznak az Űrindító Rendszer (SLS) központi és felső szakaszának RS-25 és RL-10 motorjai, valamint az Orion űrhajó sugárhajtóműves motorja - az Orion indulási abortusz rendszerének (LAS) kulcseleme.
Az újrafelhasználható rakéták, űrrepülők, egylépcsős pályára eső rakéták és más rendszerek mellett a Solar Electric Propulsion az űrkutatás fellendítésének lényege, miközben egyidejűleg csökkenti a költségeket. A megbízható tolóerő és üzemanyag-hatékonyság kombinációjával a SEP rendszerek kisebb, könnyebb és olcsóbb küldetéseket tesznek lehetővé, új lehetőségeket nyitva az űrkutatáshoz.
