206 m. Degalų taupantys T6 jonų traleriai išsiųs BepiColombo į gyvsidabrį

Paprasčiausias būdas paaiškinti erdvės tyrinėjimo naudą iš jonizatoriaus per raketą yra lyginti juos paprastu „vėžlio ir tropo“ stilių: greičiau iš dviejų - šiuo atveju raketos - ne visada laimėjo lenktynes.

„Hare yra cheminė varomoji sistema ir misija, kur galėtumėte užsidegti pagrindinį variklį 30 minučių ar valandą, o vėliau - didžiąją dalį savo pakrantės misijos“, - sako NASA „In-Space“ varomųjų technologijų programos vyresnysis technologas Michael Patterson. Inversinis. „Su elektros varikliu, tai tarsi vėžlys, nes jūs pradėjote labai lėtai pradiniame erdvėlaivio greityje, bet jūs nuolat traukiate per labai ilgą laiką - daugybę tūkstančių valandų - ir tada erdvėlaivis pasiekia labai didelę delta greičiu. “

Jonų varikliai bus naudojami Europos kosmoso agentūros (ESA) misijoje „Mercury“. „BepiColombo“ (galbūt iki šiol britų skambinantis kosminis laivas) prasidės 2017 m., Skrenda Venera 2019 m. Ir 2020 m., O 2024 m.

Kosminis laivas naudos specialiai suprojektuotus T6 jonų variklius, kurie leis ESA studijuoti mūsų galaktiką iki pačios septynerių metų. Dvi orbitos iš ESA ir Japonijos kosmoso agentūros (JAXA), dislokuotos BepiColombo, taip pat galės analizuoti planetos paviršių vieniems Žemės metams.

Ilgos kelionės logistika nebūtų įmanoma be jonizatoriaus technologijos, kurią „Patterson“ jau daugelį metų kuria „NASA“ „Deep Space 1“ aušros misijos projektavimo inžinieriumi ir NASA „Evolutionary Xenon Thruster“ (NEXT) varomosios sistemos pagrindiniu tyrėju. Jis sako, kad technologija siūlo daug didesnį degalų naudojimo efektyvumą, gebėjimą eiti ilgesnėmis misijomis (pvz., BepiColombo) ir mažesnę sąnaudų draudimą. Šiuo metu jis sako, kad 50 proc. Raketų masės skiriama cheminėms medžiagoms.

„Su tipiškomis raketų varikliais jūs praleidžiate pusę savo paleidimo transporto priemonės (masės) tik tam, kad priverstumėte propelentą erdvėje, kad galėtumėte stumti bet kokią, ką norite stumti į kitą vietą“, - sako Patterson. „Pašalindami šią cheminę varomąją sistemą į kosminį laivą ir išjungdami elektros varomąją jėgą, šį skaičių galite pakeisti dramatiškai, galbūt iki 10, 15 ar 20 procentų visos masės.“

Gridded elektrostatinių jonų stūmokliai, kaip ir T6, naudoja ksenono dujas kaip propelentą. ESA varomoji inžinierė Neil Wallace išleido, kad T6 varomieji varikliai netgi gali paspartinti iki „15 kartų didesnio greičio nei įprastinis cheminis sraigtas“.

Žinoma, „SpaceX“ dėmesys buvo sutelktas į ekonomiškai efektyvius raketų paleidimo būdus, nes „Elon Musk“ įkurta bendrovė neseniai parodė, kad ji gali pakartotinai panaudoti raketas ir iškrauti jas į vandenynus.

Vis dėlto, jonų varomoji jėga, kuri bus naudinga kosminiams tyrimams degalų sąnaudose, progresavo „ledynais“, sako Patterson.

„NASA ir Europos kosmoso agentūros technologija yra gana nedidelė, - sako jis. „Jei kalbame apie vartojimo elektroniką, tarp koncepcijos ir taikymo, tai trunka nuo 9 iki 12 mėnesių. Kitos jonų varomosios sistemos, pakeičiančios variklius, kuriuos pastatiau ir patikrinau prieš 15 metų šį mėnesį; mes kalbame apie tai, kad jis bus taikomas kuo anksčiau 2021 m. “.

Šią savaitę NASA suteikė Kalifornijoje įsikūrusią kompaniją „Aerojet Rocketdyne“ 67 mln. JAV dolerių, 36 mėnesių trukmės sutartį dėl saulės energiją naudojančių jonų variklių kūrimo, kurie galėtų pratęsti misijos gyvenimą dar ilgiau nei labai efektyviai varomi jonų varikliai, esantys BepiColombo.

Šiuo metu „T6“ jonizuojančiosios jėgos, maitinančios EAS „BepiColombo“ kelionę, kartu su tam tikra saulės elektrinių ir cheminių degalų variklių pagalba, bus pakankamai išradingos, kad erdvėlaivį valdytų visą septynerių metų misiją, o mokslininkai praeityje turėjo pasikliauti slingshot metodu, naudojant planetos gravitacinį traukos metodą - Marso stilius.

Greitai artėja EAS misija ir agentūra ką tik baigė bandymus su naujomis T6 varomomis, kurios yra didesnė T5 brolis, šią savaitę. „Patterson“ sako, kad „NASA“ 2020 m. Taip pat įgyvendins keletą misijų, kurios bus grindžiamos jonų srautu.

„Patterson“ sako, kad „NASA“ jau atliko orbitinę visų „santykinai paprastų“ objektų stebėjimą cheminiu varikliu, tačiau jam reikės jonų sistemų, kad pasiektų aukštesnės vertės tikslus, pvz., Mažesnius, toliau pasiekiamus mėnulius ir asteroidus, kuriuos sunkiau orbituoti be pastovūs jonų sraigto korekciniai gebėjimai.

„Dabar jums patinka įdomesnis mokslas: patekti į Saturno ar Jupiterio ar Marso mėnulio orbitą ir džiaugiamės mokslu, kur yra galimybių išbandyti gyvenimą kitur“, - sako Pattersonas. „Tai yra moksliškai vertingi tikslai, bet jie iš tiesų yra sunkiai atliekami.“