Компания Aerojet Rocketdyne испытывает новый ионный двигатель

В настоящее время различные компании исследуют несколько ключевых технологий, предназначенных для нового поколения миссий изучения космоса. Кроме космических кораблей и ракет-носителей, которые смогут отправлять космонавтов в дальние края Солнечной системы, НАСА и другие космические агентства также изучают новые методы создания тяги. По сравнению с обычными ракетами, целью новых систем должна быть надёжная тяга и эффективная трата горючего.

Для этого НАСА скооперировалась с компанией Aerojet Rocketdyne, производящей двигатели для ракет и реактивных снарядов, чтобы разработать двигатель на эффекте Холла под названием “солнечный электрический двигатель” (Solar Electric Propulsion, SEP). Компания недавно закончила испытания по ранней интеграции этого двигателя в “передовую электрическую двигательную систему” (Advanced Electric Propulsion System, AEPS), которая позволит запускать миссии по исследованию глубокого космоса, а также коммерческие космические предприятия.

Испытания прошли в исследовательском центре Гленн, и сконцентрировались на блоке нагнетания (discharge supply unit, DSU) и блоке перенаправления энергии (PPU), которые были скомбинированы с двигателем от НАСА и испытаны в вакуумной камере. Испытания показали, что система способна эффективно преобразовывать энергию, превращая энергию Солнца в тягу, производя при этом минимальное количество паразитного тепла.

Как указала в недавнем пресс-релизе компании директор и президент Aerojet Rocketdyne Эйлин Дрейк:

Наш DSU для AEPS показал прекрасные результаты, выдав серьёзные улучшения преобразования энергии, важные для будущих миссий с высокими требованиями. Эти результаты свидетельствуют о высокой концентрации и упорстве нашей команды в деле продвижения передовых технологий в этой критической космической области”.

SEP, как и обычные ионные двигатели на эффекте Холла, использует электрическое поле, которое ионизирует и разгоняет топливо (в большинстве случаев благородный газ типа ксенона). В случае SEP необходимое для процесса электричество производится фотоэлементами (солнечными панелями). Преимущество системы такого типа состоит в том, что она может обеспечивать тягу, сравнимую с обычными химическими ракетами, используя при этом в десять раз меньше горючего.

Используя двигатель SEP на 10 кВт и 425 кг ксенона в качестве топлива, космический аппарат “Рассвет” смог достичь максимальной скорости в 41 260 км/ч. Последнее испытание проводилось с системой на 13 кВт, и Aerodyne планирует масштабировать её в ближайшие годы. К примеру, в проекте лунной орбитальной платформы-шлюза (Lunar Orbital Platform-Gateway, LOP-G) (ранее известном, как Deep Space Gateway) планируется использовать SEP-двигатель на 50 кВт.


Deep Space Gateway в представлении художника. В данный момент проект разрабатывает Lockheed Martin

Эта космическая станция, которую создадут на орбите вокруг Луны, будет обеспечивать дальнейшие миссии к лунной поверхности и служить точкой запуска для первых пилотируемых миссий на Марс и дальше в Солнечную систему. Как отметила Дрейк:

Оставаясь на переднем краю технологии двигателей, мы обеспечили себе главную роль не только в возвращении на Луну, но и во всех будущих инициативах по отправке людей на Марс. AEPS находится в авангарде следующего поколения миссий по изучению глубокого космоса, и мы очень рады находиться на передовой.

Оплатите подписку, и реклама отключится

В связи с окончанием этих испытаний команда переходит к завершению фазы дизайна и проверок, за которой последует важная фаза критического анализа – в этот момент схема двигателя будет окончательно утверждена и одобрена для производства. Если всё пойдет, как запланировано, версия этой системы мощностью в 50 кВт будет служить двигателем для LOP-G.

Кроме разработки SEP-технологий следующего поколения, Aerodyne также отвечает за двигатели, используемые в миссии Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) [американский искусственный спутник для исследования атмосферы Марса, являющийся частью проекта Mars Scout / прим. перев.], миссии Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) [американская межпланетная станция, предназначенная для доставки образцов грунта с астероида Бенну / прим. перев.], и недавно запущенного солнечного зонда Паркер.

В коммерческой области Aerojet Rocketdyne отвечает за двигатели ракеты Атлас-5, разгонный блок Центавр и Crew Capsule Escape Solid Rocket Motor (CCE SRM), двигатель для капсулы многоразового корабля New Shepard. Также компания разрабатывает топливо уменьшенной токсичности как альтернативу гидразину в рамках программы НАСА Green Propellant Infusion Mission (GPIM) по изготовлению более экологичного топлива.


Представление художника о системе НАСА SLS (слева) и Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (справа)

Двигатели компании также будут играть ключевую роль в отправке космонавтов на Луну и на Марс. Сюда входят двигатели RS-25 и RL-10, в качестве основного и двигателя верхней ступени системы космических запусков SLS, а также спасательный двигатель на космическом корабле “Орион“, ключевой компонент системы прерывания запуска.

Как и многоразовые ракеты, космические самолёты, одноступенчатые ракеты и другие системы, SEP предназначена для возобновления космических исследований с одновременным уменьшением их стоимости. Комбинируя надёжную тягу и топливную эффективность, системы SEP позволят проводить более лёгкие, мелкие и дешёвые миссии, что откроет новые возможности для изучения космоса.

Источник

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

1,244 просмотров всего, 7 просмотров сегодня

Ещё записи на эту тему

Млечный Путь до сих пор ощущает последствия древней встречи... Небольшая галактика, сотни миллионов лет назад пролетавшая очень близко к нашей, подняла такие волны в Млечном Пути, которые астрономы могут видеть до сих пор В полутора миллионах километров от З...
Огненные стены чёрных дыр могут оказаться слишком прохладными для того, чтобы гореть... Специалисты по теории струн отменяют парадокс чёрных дыр, затушив окружающие их стены огня, существования которых боялись многие Пересмотренная теория заменяет чёрные дыры шарами из струн (тех, чт...
«Песчаные дюны» Плутона состоят не из песка – это гранулы замёрзшего метана... В июле 2015 года межпланетная станция "Новые горизонты" вошла в историю, совершив первый пролёт мимо Плутона. В процессе пролёта зонд собрал горы данных о поверхности Плутона, его составе, атмосфе...
Насколько быстро расширяется Вселенная? Команды Хаббла и Гайи объединились, чтобы провести наиболее точное измерение на сегодня В 1920-х Эдвин Хаббл сделал революционное открытие – оказалось, что Вселенная расширяется. Изначально такое п...