Kujutise krediit: NASA / JPL
NASA Jupiter Icy Moons Orbiteri missioonil kaalumisel olevat ioonmootori uut konstruktsiooni on edukalt katsetatud. See oli tuumareaktoriga ksenoonioonioonide süsteemi esimene jõudluskontroll, mis kasutab kosmoselaeva ioonmootorile elektrienergia tootmiseks tuumareaktorit - varasemad ioonmootorid, nagu näiteks Deep Space 1 ja SMART-1, on päikeseenergiaga. Uus mootor töötas 10-kordse Deep Space 1 tõukejõuga ja peaks suutma töötada 10 aastat; piisavalt aega Jupiteri jäiste kuude külastamiseks, mis on potentsiaalsed elu kandidaadid.
NASA projekti Jetiter Icy Moons Orbiter kavandatud missioonil kasutamiseks mõeldud mitut kandidaatmootorit, mis on üks mitmest NASA projekti Prometheus uuritud kandidaatjõuseadmest, on NASA reaktiivmootorite laboratooriumi inseneride meeskond edukalt testinud Californias Pasadenas.
Üritus tähistas tuumaelektrilise ksenoonioonisüsteemi (Nexis) ioonmootori esimest jõudluskatset tuumaelektriliste tõukejõu rakenduste jaoks vajalike suure kasuteguri, suure võimsuse ja suure tõukejõuga töötingimuste korral. Selle katse jaoks toideti Nexise mootorit kaubandusliku elektrienergiaga. Kavandatud kosmoseaparaadil Jupiter Icy Moons Orbiter kasutatavad ioonmootorid ammutavad oma jõu pardal oleva kosmosetuumareaktori abil. Ioonmootorid ehk elektrilised tõukejõud tõukaksid orbiidil ümber Jupiterit tiirlevate jäiste maailmade - Ganymede, Callisto ja Europa - ümbritseva ala, et uurida põhjalikult nende meigi, ajalugu ja elu säilitamise potentsiaali.
"Juba jõudluskontrolli esimesel päeval näitas Nexise tõukeseade kõigi aegade testitud ksenoonioontorude ühe suurimat efektiivsust," ütles JPL-is väljatöötatava ioonmootori peamine uurija dr James Polk.
Katse viidi läbi 12. detsembril JPL-i samas vaakumkambris, kus selle aasta alguses püstitas Deep Space 1 lennuvarude ionisaator kõigi aja kestvusrekordi - 30 352 tundi (peaaegu 3,5 aastat) pidevat tööd. Nexise mootor töötas võimsusel üle 20 kilovatti, mis on ligi 10 korda suurem kui Deep Space 1 tõukejõul, mis võimaldab antud kosmoselaeva massi korral saavutada suuremat tõukejõudu ja lõppkokkuvõttes suuremaid kosmoselaevade kiirusi. See on ette nähtud kahe tonnise raketikütuse töötlemiseks, mis on 10 korda suurem kui Deep Space 1 mootoril, ning töötab 10 aastat, kaks kuni kolm korda Deep Space 1 tõukaja eluiga.
Nexise mootori kallal töötavad meeskonnaliikmed aitasid välja töötada ka esimese ioonmootori, mis kunagi lennutati NASA ülimenukatel missioonil Deep Space 1, mis valideeris 12 kõrge riskiga arenenud tehnoloogiat, sealhulgas esimese ioonmootori kasutamist kosmoses.
"Nexise tõukur on Deep Space 1 tõukejõu suurem, suure jõudlusega järeltulija, mis saavutab oma erakordse elu, asendades varem võtmekomponentideks kasutatud metalli täiustatud süsinikupõhiste materjalidega," ütles JPL Nexise programmijuht Tom Randolph. . "Lõhkemähise revolutsiooniline jõudlus tuleneb ulatuslikust projekteerimisprotsessist, mis hõlmab simulatsioone, kasutades üksikasjalikke arvutimudeleid, mis on välja töötatud ja kinnitatud koos Deep Space 1 elutestiga, ja muid komponentide testi andmeid."
Erinevalt enamiku keemiliste rakettmootorite, mis kasutavad tahkeid või vedelkütuseid, lühikestest suure põrkejõuga põlemistest, kiirgab ioonmootor ainult ksenooni elektriliselt laetud aatomite nõrka sinist sära - sama gaasi, mida leidub fotovälklampides ja paljudes tuletorni pirnides. Mootorilt saadav tõukejõud on sama õrn kui peopesas hoitava paberilehe mõju. Pika vahemaa tagant võib mootor aga kütuse kilogrammi kohta anda 20 korda suurema tõukejõu kui traditsioonilised raketid.
Ioontehnoloogia võti on selle suur heitgaasi kiirus. Ioonmootor võib päevas töötada mõnesaja grammi raketikütusega, muutes selle kergeks. Väiksem kaal tähendab vähem stardikulusid, kuid ioonjõul liikuv kosmoselaev võib minna palju kiiremini ja kaugemale kui ükski teine kosmoseaparaat.
„See katse koos NASA Glenni uurimiskeskuses asuva suure võimsusega elektrimootoriga ioonmootori hiljutise katsega on veel üks näide edusammudest, mida teeme selliste tehnoloogiate väljatöötamisel, mida on vaja kogu päikesesüsteemi ja kaugema kosmoseuuringute lipulaevade toetamiseks , ”Ütles projekti Prometheus direktor Alan Newhouse. "Oleme oma meeskonnale väljakutse esitanud keeruliste eesmärkide saavutamisega ja nad näitavad oma võimet olla loovad tehnilistest väljakutsetest ülesaamisel."
NASA projekt Prometheus teeb strateegilisi investeeringuid kosmose tuuma lõhustumise energia ja elektriliste jõuseadmete tehnoloogiatesse, mis võimaldaks uue klassi missioone Päikesesüsteemi välimisse süsteemi, võimalustega, mis on kaugelt üle praeguste energia- ja tõukejõusüsteemide võimaluste. Esimene selline uuritav missioon, Jupiter Icy Moon Orbiter, käivitaks järgmisel kümnendil ja pakuks NASA-le märkimisväärselt täiustatud teadus- ja telekommunikatsiooni võimalusi ning missiooni kavandamise võimalusi. Selle asemel, et toota ainult sadu vatti elektrit, nagu näiteks Cassini või Galileo missioonid, mis kasutasid radioisotoopide termoelektrilisi generaatoreid, võiks Jupiter Icy Moons Orbiter omada kuni kümneid tuhandeid vatti võimsust, suurendades potentsiaalset teaduse tulu mitu korda.
Nexise ioonmootori väljatöötamist juhib JPL inseneride meeskond; Aerojet, Redmond, Wash .; Boeing elektrondünaamilised seadmed, Torrance, Californias; NASA Marshalli kosmoselennukeskus, Huntsville, Ala; Colorado Riiklik Ülikool, Fort Collins, Colo .; Georgia tehnoloogiainstituut, Atlanta, Ga; ja Aerospace Corporation, Los Angeles, Calif.
Lisateavet projekti Prometheus kohta Internetis leiate veebisaidilt http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm.
Teave kavandatava Jupiter Icy Moons Orbiteri missiooni kohta on saadaval aadressil: NASA Jimo MIssion.
Algne allikas: NASA / JPL pressiteade
