Kosmoseuuringute järgmise põlvkonna uurimisel uuritakse mitmeid võtmetehnoloogiaid. Lisaks kosmoseaparaatidele ja kanderakettidele, mis saavad saata kosmosesõidukeid kaugemale Päikesesüsteemi, otsivad NASA ja muud kosmoseagentuurid ka uusi tõukejõude. Võrreldes tavaliste rakettidega on eesmärk luua süsteemid, mis pakuvad usaldusväärset tõukejõudu, tagades samas kütusesäästlikkuse.
Selle eesmärgi saavutamiseks on NASA teinud koos Kalifornias asuva rakettide ja rakettide tõukejõude tootja Aerojet Rocketdyne'iga välja Solar Electric Propulsion (SEP) Hall Effect tõukejõu. Täiustatud elektrilise tõukejõusüsteemina (AEPS) tuntud ettevõte viis hiljuti läbi selle tõukejõu eduka varajase süsteemide integreerimise testi, mis võimaldab teostada nii kosmoseuuringute missioone kui ka äripinnaga seotud püüdlusi.
Katse toimus NASA Glenni uurimiskeskuses ja keskendus tühjendusallikale (DSU) ja energia töötlemise seadmele (PPU), mis ühendati NASA arendustraktoriga ja seejärel katsetati termilise vaakumkambris. Test näitas, et süsteem suudab energiat tõhusalt varjata, muutes päikeseenergia tõukejõuks, tekitades samal ajal minimaalse raisku soojuse.
Nagu ütles ettevõtte Aerojet Rocketdyne tegevjuht ja president Eileen Drake ettevõtte hiljutises pressiteates:
„Meie AEPS-i tühjendusallikas töötas erandkorras, võimaldades märkimisväärset ümberehituse efektiivsuse parandamist, mis on oluline tulevaste nõudlike missioonide jaoks. Need tulemused annavad tunnistust Aerojet Rocketdyne'i meeskonna keskendumisest ja pühendumusele selle kriitilise kosmosetehnoloogia valdkonna tehnika taseme edendamisele. "
Sarnaselt tavapäraste halliefektiga tõukejõudele tugineb SEP raketikütuse (enamikul juhtudel sellise väärisgaasi nagu ksenoon) ioniseerimiseks ja kiirendamiseks elektriväljale. SEP-i puhul toodetakse vajaminevat elektrienergiat fotogalvaaniliste elementide (ehk päikesepaneelide) abil. Sellise süsteemi otsene eelis on see, et see võib pakkuda tõukejõudu, mis on võrreldav tavalise keemilise tõukejõusüsteemiga, kuid kasutades kümnendikku raketikütust.
Kasutades 10 kW SEP tõmbesüsteemi ja 425 kg (937 naela) ksenoonkütust, Koit kosmoselaevad suutsid saavutada maksimaalse kiiruse 41 260 km / h (mph). Viimane test hõlmas 13-kilovatist süsteemi ja Aerodyne plaanib seda lähiaastatel suurendada. Näiteks on NASA kavandatud Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) - varem tuntud kui Deep Space Gateway - kasutamiseks kavandatud 50-kW SEP-tõukejõusüsteem.
Kuu ümber orbiidile ehitatav kosmosejaam hõlbustab tulevasi missioone Kuu pinnale, aga ka esimeste meeskonnaga Marsile suunatud missioonide stardipunktina ja Päikesesüsteemi sügavamale. Nagu Drake märkis:
„Jäädes tõukejõu tehnoloogia tipptasemel, oleme positsioneerinud end peamiseks rolliks mitte ainult Kuule naasmisel, vaid ka kõigis tulevastes algatustes inimeste Marsile saatmiseks. AEPS on järgmise põlvkonna sügava kosmoseuuringute keskpunkt ja meil on hea meel olla masti juures. ”
Selle viimase testi lõpuleviimisega liigub meeskond nüüd disaini lõpuleviimise ja kinnitamise etappi, millele järgneb kriitiline projekti ülevaatus (CDR) - kus viigipulga konstruktsioon valmib ja puhastatakse tootmiseks. Kui kõik läheb plaanipäraselt, toimib selle süsteemi 50 kW versioon versioon Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) toite- ja tõukeelemendina (PPE).
Lisaks NASA jaoks järgmise põlvkonna SEP-tehnoloogia väljatöötamisele vastutab Aerodyne ka Marsi atmosfääri ja lenduvate EvolutioN (MAVEN) missiooni toitesüsteemide, päritolu, spektritõlgendamise, ressursside tuvastamise, turvalisuse, Regolith Exploreri (OSIRIS-REx) toitesüsteemi eest. ) ja hiljuti käivitatud Parker Solar Probe.
Ärivaldkonnas vastutab Aerojet Rocketdyne ka tõukejõude, mis võimule annavad Ameerika Launch Alliance'i (ULA). Atlas V rakett, the Kentaur ülemise astme kanderakett ja meeskonna kapsli põgenemise tahke raketi mootor (CCE SRM) pardal Blue Originsi pardal Uus lambakoer kapsel. NASA rohelise raketikütuse infusioonimissiooni (GPIM) raames arendab ettevõte hüdrasiinikütuse alternatiivina ka vähendatud toksilisusega rohelisi raketikütuseid.
Ja kui NASA-l on aeg saata astronaudid tagasi Kuule ja viia läbi oma teekond Marsile, mängivad Aerojet Rocketdyne'i mootorid võtmetolerantsi. Nende hulka kuuluvad kosmoselaevade süsteemi (SLS) tuuma- ja ülemise astme mootorid RS-25 ja RL-10, samuti Orioni kosmoselaeva reaktiivmootor - Orioni käivitussüstesti (LAS) põhikomponent.
Korduvkasutatavate rakettide, kosmoselennukite, üheastmeliste orbiitide rakettide ja muude süsteemide kõrval on Solar Electric Propulsion kõik kosmoseuuringute elavdamine, vähendades samal ajal kulusid. Tänu usaldusväärse tõukejõu ja kütusesäästlikkuse kombinatsioonile võimaldavad SEP-süsteemid väiksemaid, kergemaid ja odavamaid missioone, avades uusi võimalusi kosmoseuuringuteks.
