Kép jóváírása: NASA / JPL
A NASA Jupiter Icy Moons Orbiter missziója szempontjából fontolóra vett új ionmotor-motort sikeresen tesztelték. Ez volt a nukleáris elektromos xenonionrendszer első teljesítménytesztje, amely nukleáris reaktor segítségével villamos energiát generál az űrhajó ionmotorjához - a korábbi ionmotorok, mint például a Deep Space 1 és a SMART-1, napenergiával működnek. Az új motor a Deep Space 1 tolóerővel tízszeresére működött, és 10 évig képesnek kell lennie működni; elegendő idő Jupiter jeges holdjainak meglátogatására, amelyek potenciális jelöltek lehetnek az életre.
A NASA által tervezett Jupiter Icy Moons Orbiter misszióban való esetleges felhasználásra szánt, a NASA projektje Prometheus által tanulmányozott számos olyan meghajtó technológia egyike, amelyet a NASA Jetiter Moons Orbiter missziójának esetleges felhasználása céljából sikeresen tesztelt a mérnökök egy csoportja a NASA Jet Propulziós laboratóriumában (Pasadena, Kalifornia).
Az esemény a nukleáris elektromos xenonionrendszer (Nexis) ionmotor első teljesítményvizsgálatát jelentette a nukleáris elektromos meghajtáshoz szükséges nagy hatékonyságú, nagy teljesítményű és nagy nyomású működési körülmények között. Ebből a tesztből a Nexis motort táplálták kereskedelmi célú villamos energiával. A javasolt Jupiter Icy Moons Orbiter űrhajón használt ionmotorok a fedélzeti űrreaktorból merítik majd hatalmukat. Az ionmotorok, vagy az elektromos tolóberendezések a Jupiter körül keringő jeges világok - Ganymede, Callisto és Europa - körül mozgatják a keringtetőt, hogy sminküket, történelemüket és életfenntartási képességüket széles körű, széles körű feltárásával végezzék.
„A teljesítményvizsgálat első napján a Nexis indítószerkezet minden eddig megvizsgált xenon-ioncsigolyó egyik legnagyobb hatékonyságát mutatta be” - mondta Dr. James Polk, a JPL fejlesztés alatt álló ionmotorjának fő kutatója.
A tesztet december 12-én végezték ugyanabban a vákuumkamrában, a JPL-nél, ahol ez év elején a Deep Space 1 repülési tartalék ioncsigolyó 30,352 órás (majdnem 3,5 év) folyamatos üzemi idõtartam-rekordot állított fel. A Nexis motor 20 kilovatt feletti teljesítményszinten működött, közel tízszerese a Deep Space 1 próbapisztoly teljesítményének, ami lehetővé teszi a nagyobb tolóerőt és végül nagyobb űrhajósebességeket egy adott űrhajó tömegére. Úgy tervezték, hogy két metrikus tonna hajtóanyagot dolgozzon fel, amely a Deep Space 1 motor tízszeresének felel meg, és 10 évig működik, kétszer-háromszorosa a Deep Space 1 próbabábu élettartamának.
A Nexis motoron dolgozó csapattagok elősegítették a NASA rendkívül sikeres Deep Space 1 küldetésén alapuló első ionmotor fejlesztését, amely 12 nagy kockázatú fejlett technológiát hitelesített, köztük az első ionmotor használatát az űrben.
"A Nexis rázógép egy nagyobb, nagy teljesítményű leszármazottja a Deep Space 1 rigónak, amely rendkívüli élettartamát úgy érheti el, hogy a korábban a kulcsfontosságú elemekben használt fém fejlett szén alapú anyagokkal helyettesíti" - mondta Tom Randolph, a JPL Nexis programmenedzsere. . "A hajtómű forradalmi teljesítménye egy kiterjedt tervezési folyamat eredménye, amely magában foglalja a Deep Space 1 életteszttel kifejlesztett és validált, részletes számítógépes modellekkel végzett szimulációkat és más alkatrészteszt-adatokat."
A szilárd vagy folyékony tüzelőanyagokat használó kémiai rakétamotorok rövid, nagy nyomású égéseivel ellentétben az ionmotor csak gyenge kék fényt bocsát ki a xenon elektromos töltésű atomjaiban - ugyanaz a gáz található a vakuvakban és sok világítótorony izzójában. A motor nyomása ugyanolyan gyengéd, mint a tenyerében tartott papírlap által kifejtett erő. A hosszú táv során azonban a motor 20-szor annyi tolóerőt képes leadni kilogrammonként tüzelőanyagot, mint a hagyományos rakéták.
Az iontechnika kulcsa a nagy kipufogógáz-sebesség. Az ionmotor napi néhány száz gramm hajtóanyagra képes, így könnyűvé tenni. A kevesebb súly alacsonyabb költségeket jelent az indításhoz, ugyanakkor az ionhajtású űrhajó sokkal gyorsabban és távolabb menhet, mint bármely más űrhajó.
„Ez a teszt, a NASA Glenn Kutatóközpontjában a nagy teljesítményű elektromos meghajtású ionmotor motorjának közelmúltbeli tesztelésével együtt, egy újabb példa annak a haladásnak az előrelépésére, amelyet a Naprendszerben és azon túlmutató, űrkutató zászlóshajó küldetések támogatásához szükséges technológiák fejlesztésében tettünk. ”- mondta Alan Newhouse, a Prometheus Project igazgatója. "Kihúztottuk a csapatunkat nehéz teljesítménycélokkal és bizonyítják képességüket, hogy kreatívak lehetnek a technikai kihívások leküzdésében."
A NASA Prometheus projektje stratégiai beruházásokat hajt végre az űrmag-hasadási energiában és az elektromos meghajtó technológiákban, amelyek lehetővé tennék a külsõ Naprendszer új típusú küldetéseit, amelyek képességei messze meghaladják a jelenlegi energia- és meghajtórendszerek képességeit. Az első ilyen vizsgálat alatt álló misszió, a Jupiter Icy Moon Orbiter a következő évtizedben indulna, és a NASA számára jelentősen továbbfejlesztett tudományos és telekommunikációs képességeket, valamint küldetés-tervezési lehetőségeket biztosít. Ahelyett, hogy csak száz watt villamos energiát termelne, mint például a Cassini vagy a Galileo missziók, amelyek radioizotóp termoelektromos generátorokat használtak, a Jupiter Icy Moons Orbiter akár több tízezer watt teljesítményt bocsáthat ki, így a tudomány potenciális visszatérése többször megnövekszik.
A Nexis ion motor fejlesztését a JPL mérnökeinek csoportja végzi; Aerojet, Redmond, Wash .; Boeing elektrondinamikus eszközök, Torrance, Kalifornia; A NASA Marshall űrrepülési központja, Huntsville, Ala; Colorado Állami Egyetem, Fort Collins, Colo .; Georgia Georgia Institute of Technology, Atlanta, Ga; és az Aerospace Corporation, Los Angeles, Kalifornia.
A Prometheus-projekttel kapcsolatos további információkért az interneten látogasson el a http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm webhelyre.
A javasolt Jupiter Icy Moons Orbiter küldetésről a NASA Jimo MIssion weboldalon olvashat.
Eredeti forrás: NASA / JPL sajtóközlemény
