Vaizdo kreditas: NASA / JPL
NASA Jupiterio „Icy Moons Orbiter“ misijos metu svarstomas naujas jonų variklio dizainas buvo sėkmingai išbandytas. Tai buvo pirmasis branduolinės elektrinės ksenono jonų sistemos, kurioje bus naudojamas branduolinis reaktorius, energijai gaminti erdvėlaivio jonų varikliui, bandymas - ankstesni jonų varikliai, tokie kaip „Deep Space 1“ ir „SMART-1“, yra saulės energija varomi. Naujasis variklis veikė 10 kartų didesnę „Deep Space 1“ jėgą ir turėtų veikti 10 metų; pakankamai laiko aplankyti kiekvieną ledinį Jupiterio mėnulį, kuris yra potencialus gyvenimo kandidatas.
NASA inžinierių komanda NASA reaktyvinio varymo laboratorijoje, Pasadena, Kalifornijoje, sėkmingai išbandė naują joninių varomųjų variklių projektą, vieną iš kelių NASA projekto „Prometheus“ tyrinėjamų varomųjų technologijų, skirtą galimam naudojimui siūlomoje Jupiterio „Icy Moons Orbiter“ misijoje.
Šis įvykis buvo pirmasis branduolinės elektrinės ksenono jonų sistemos (Nexis) jonų variklio veikimo bandymas esant labai efektyvioms, didelėms galioms ir didelėms traukos sąlygoms, reikalingoms naudoti branduolinėje elektrinėje varymo įrangoje. Atliekant šį bandymą „Nexis“ variklis buvo varomas komercine komunaline elektros energija. Jono varikliai, naudojami siūlomame „Jupiter Icy Moons Orbiter“ erdvėlaivyje, sunaudotų savo galią iš lėktuve esančio branduolinio reaktoriaus. Jonų varikliai arba elektriniai varikliai pastums orbitą aplink kiekvieną ledinį pasaulį, aplink kurį skrieja Jupiteris - Ganymede, Callisto ir Europa -, kad galėtų plačiai ir iš arti ištirti jų makiažą, istoriją ir išlaikyti gyvybę.
„Pačią pirmąją eksploatacinių charakteristikų bandymo dieną„ Nexis “stūmoklis parodė vieną didžiausių bet kurio kada nors išbandyto ksenono jonų stūmoklio efektyvumą“, - teigė daktaras Jamesas Polkas, pagrindinis JPL kuriamo jonų variklio tyrėjas.
Bandymas buvo atliktas gruodžio 12 d., Toje pačioje JPL vakuuminėje kameroje, kur anksčiau šiais metais „Deep Space 1“ atsarginiu jonų varikliu buvo nustatytas visų laikų nepertraukiamo veikimo 30 352 valandų (beveik 3,5 metų) ištvermės rekordas. „Nexis“ variklis veikė daugiau kaip 20 kilovatų galios lygį, beveik 10 kartų didesnį nei „Deep Space 1“ gręžtuvas, o tai suteikia didesnę trauka ir galiausiai didesnį erdvėlaivio greitį tam tikrai erdvėlaivio masei. Jis skirtas perdirbti dvi metrines tonas raketinio skysčio, 10 kartų didesnį nei „Deep Space 1“ variklis, ir eksploatuoti 10 metų, du ar tris kartus viršijant „Deep Space 1“ variklio darbinį tūrį.
Komandos nariai, dirbantys su „Nexis“ varikliu, taip pat padėjo sukurti pirmąjį jonų variklį, kada nors skridusį iš NASA labai sėkmingos „Deep Space 1“ misijos, kuri patvirtino 12 labai pavojingų pažangių technologijų, tarp jų ir pirmojo jonų variklio naudojimą kosmose.
„„ Nexis “žibintuvas yra didesnis, didelio našumo„ Deep Space 1 “bambos palikuonis, kuris savo nepaprastą gyvenimą pasiekia pakeisdamas metalą, anksčiau naudotą pagrindiniuose komponentuose, pažangiomis anglies pagrindu pagamintomis medžiagomis“, - teigė Tomas Randolph, JPL „Nexis“ programos vadovas. . „Rekrutuojančios žaibiškos galios rezultatas yra platus projektavimo procesas, įskaitant modeliavimą naudojant išsamius kompiuterinius modelius, sukurtus ir patvirtintus naudojant„ Deep Space 1 “gyvenimo testą, ir kitus komponentų bandymo duomenis.“
Skirtingai nuo daugelio cheminių raketų variklių, naudojančių kietą ar skystą kurą, trumpo ir didelio slėgio nudegimų, jonų variklis skleidžia tik silpnai mėlyną ksenono elektra įkrautų atomų švytėjimą - tas pats kuras yra foto blyksčių vamzdeliuose ir daugelyje švyturių lempučių. Variklio trauka yra tokia švelni, kaip jėga, kurią daro popieriaus lapas, laikomas delne. Tačiau per ilgą atstumą variklis gali pateikti 20 kartų didesnę trauka vienam kilogramui degalų nei tradicinės raketos.
Jonų technologijos raktas yra didelis išmetimo greitis. Jonų variklis per dieną gali važiuoti keliais šimtais gramų raketinio kuro, todėl jis yra lengvas. Mažesnis svoris reiškia mažesnes paleidimo išlaidas, tačiau jonų varomas erdvėlaivis gali skristi daug greičiau ir toliau nei bet kuris kitas erdvėlaivis.
„Šis bandymas kartu su neseniai atliktu didelio galingumo elektrinio varymo jonų variklio bandymu NASA Gleno tyrimų centre yra dar vienas pažangos, kurią darome kurdami technologijas, reikalingas pavyzdinėms kosminių tyrinėjimų misijoms visoje Saulės sistemoje ir už jos ribų, pavyzdys. “, - sakė projekto„ Prometėjas “direktorius Alanas Newhouse'as. „Mes iššūkį savo komandai kelėme sunkiais rezultatyvumo tikslais ir jie demonstruoja savo sugebėjimą būti kūrybingais įveikiant techninius iššūkius.“
NASA projektas „Prometėjas“ daro strategines investicijas į branduolio dalijimosi energiją ir elektros varymo technologijas, kurios sudarytų sąlygas naujos klasės misijoms į išorinę Saulės sistemą, kurių galimybės žymiai viršytų dabartinių energijos ir varymo sistemų galimybes. Pirmąją tokią tiriamą misiją „Jupiter Icy Moon Orbiter“ pradės per artimiausią dešimtmetį ir teiks NASA žymiai patobulintas mokslo ir telekomunikacijų galimybes bei misijos planavimo galimybes. Užuot generuodamas tik šimtus vatų elektros, kaip „Cassini“ ar „Galileo“ misijos, kuriose buvo naudojami radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai, „Jupiter Icy Moons Orbiter“ gali turėti iki dešimčių tūkstančių vatų galios, padidindamas potencialų mokslo grįžimą daug kartų.
„Nexis“ jonų variklio kūrimą vykdo JPL inžinierių komanda; „Aerojet“, Redmond, Wash .; „Boeing“ elektroniniai dinaminiai įrenginiai, „Torrance“, Kalifornija; NASA Marshallo kosminių skrydžių centras, Hantsvilis, Ala; Kolorado valstijos universitetas, Fort Kolinsas, Kolo; Džordžijos technologijos institutas, Atlanta, Ga; ir „Aerospace Corporation“, Los Andželas, Kalifornija.
Norėdami gauti daugiau informacijos apie „Prometheus“ projektą internete, apsilankykite šiuo adresu: http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm.
Informaciją apie siūlomą „Jupiter Icy Moons Orbiter“ misiją galima rasti: NASA Jimo MIssion.
Originalus šaltinis: NASA / JPL žinių spauda
