Billedkredit: NASA
NASA har testet en ny high-power ion-motor, der kunne give fremtidig rumfartøj betydeligt mere kraft til at gennemføre efterforskning af solsystemet. En motor som denne vil sandsynligvis drive JIMO-sonden, så den kan gå ind og ud af kredsløb omkring flere af Jupiters måner og kortlægge dem i detaljer.
NASAs Project Prometheus nåede for nylig en vigtig milepæl med den første vellykkede test af en motor, der kunne føre til revolutionerende fremdrivningsmuligheder til rumforskning i hele solsystemet og videre.
Testen involverede en High Power Electric Propulsion (HiPEP) ionmotor. Begivenheden markerede den første i en række ydelsestest for at demonstrere ny højhastigheds- og højeffektkraftkraft, der er nødvendig til brug i nukleare elektriske fremdrivningsapplikationer (NEP).
”Den indledende test gik ekstremt godt,” sagde Dr. John Foster, den primære efterforsker af HiPEP-ionmotoren ved NASAs Glenn Research Center (GRC), Cleveland. ”Testen involverede den største mikrobølge-ion-thruster, der nogensinde er blevet bygget. Brug af mikrobølger til ionisering ville gøre det muligt for meget lang levetid thrustere at undersøge universet, ”sagde han.
Testen blev udført i et vakuumkammer ved GRC. HiPEP-ionmotoren blev kørt med effektniveauer op til 12 kilowatt og over et ækvivalent område af udstødningshastigheder fra 60.000 til 80.000 meter i sekundet. Thrusteren er designet til at give syv til ti-års levetid med høj brændstofeffektivitet på mere end 6.000 sekunder specifik impuls; et mål for, hvor meget tryk der genereres pr. kilo brændstof. Dette er en kontrast til Space Shuttle-hovedmotorer, som har en specifik impuls på 460 sekunder.
HiPEP-thrusteren fungerer ved ioniserende xenongas med mikrobølger. På bagsiden af motoren er et par rektangulære metalgitter, der er ladet med 6.000 volt elektrisk potentiale. Kraften i dette elektriske felt udøver et stærkt elektrostatisk træk på xenonionerne, accelererer dem og producerer det tryk, der fremdriver rumfartøjet. Den rektangulære form, som er afgang fra de tidligere anvendte cylindriske ionstrustere, var designet til at give mulighed for en forøgelse af motoreffekten og ydeevnen ved hjælp af strækning af motoren. Brug af mikrobølger bør give meget længere levetid og ionproduktionskapacitet sammenlignet med de nyeste avancerede teknologier.
Denne nye klasse af NEP-thrustere vil tilbyde betydelige ydelsesfordele i forhold til ionmotoren, der er fløjet på Deep Space 1 i 1999. Generelle forbedringer inkluderer op til en faktor på 10 eller mere i magten; en faktor på to til tre i brændstofeffektivitet; en faktor på fire til fem i netspænding; en faktor på fem til otte i thruster-levetiden; og en forbedring på 30 procent i den samlede thrustereffektivitet. GRC-ingeniører vil fortsætte med at teste og udvikle denne særlige thrustermodel, der kulminerer med ydelsestest ved fulde effektniveauer på 25 kilowatt.
”Denne test repræsenterer et stort spring i at demonstrere potentialet for avancerede ionteknologier, der kan fremdrage flagskibs rumforkendelsesmissioner i hele solsystemet og ud over det,” sagde Alan Newhouse, direktør, Project Prometheus. ”Vi roser Glenns og de andre NASA-centres arbejde, der støtter dette ambitiøse program.”
HiPEP er en af flere kandidat fremdrivningsteknologier, der er undersøgt af Project Prometheus til mulig brug på den første foreslåede flymission, Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO). Drivet af en lille atomreaktor ville elektriske thrustere drive JIMO-rumfartøjet, når det foretager nærtliggende observationer af Jupiters tre iskolde måner, Ganymede, Callisto og Europa. De tre måner kunne indeholde vand, og hvor der er vand, er der mulighed for liv.
Udvikling af HiPEP-ionmotoren udføres af et team af ingeniører fra GRC; Aerojet, Redmond, Wash .; Boeing Electron Dynamic Devices, Torrance, Calif .; Ohio Aerospace Institute, Cleveland; University of Michigan, Ann Arbor, Mich .; Colorado State University, Fort Collins, Colo .; og University of Wisconsin, Madison, Wis.
Et fotokort af udskriftskvalitet af HiPEP-ionmotoren er på:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/PAO/pressrel/2003/03-079addm.html
For information om NASA på Internettet, kan du besøge:
http://www.nasa.gov
For mere information om NASAs Glenn Research Center, kan du besøge:
http://www.grc.nasa.gov
For mere information om Project Prometheus på Internettet, kan du besøge:
http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm
Information om JIMO er tilgængelig på Internettet på:
http://spacescience.nasa.gov/missions/JIMO.pdf
Original kilde: NASA News Release
