Glavni NASAZapisi o preskusu loma preskusa ionskega motorja X3

Zapisi o preskusu loma preskusa ionskega motorja X3

NASA : Zapisi o preskusu loma preskusa ionskega motorja X3

Ko gre za prihodnost raziskovanja vesolja, se preiskujejo številne nove tehnologije. Najbolj med temi so nove oblike pogona, ki bodo lahko uravnotežile učinkovitost porabe goriva z močjo. Ne le, da bi bili motorji, ki lahko dosežejo veliko potiska z manj goriva, stroškovno učinkoviti, bodo lahko v krajšem času odpeljali astronavte do destinacij, kot je Mars in naprej.

Tu se začnejo pojavljati motorji, kot je potisnik z efektom X3 Hall. Ta potisna naprava, ki jo razvija NASA-in raziskovalni center Glenn v povezavi z ameriškimi zračnimi silami in univerzo v Michiganu, je pomanjšan model vrst potisnikov, ki jih uporablja vesoljsko plovilo Dawn . Med nedavnim preizkusom je ta potisnik podrl prejšnji rekord Hallovega potiska in dosegel večjo moč in vrhunski potisk.

Vzdrževalniki dvorane z učinkom so v zadnjih letih naklonjeni načrtovalcem misij zaradi svoje izjemne učinkovitosti. Delujejo tako, da majhne količine pogonskega sredstva (običajno inertnih plinov, kot je ksenon), pretvorijo v nabito plazmo z električnimi polji, ki se nato zelo hitro pospešijo z magnetnim poljem. V primerjavi s kemičnimi raketami lahko dosežejo najvišje hitrosti z majhnim deležem svojega goriva.

Umetnikov koncept misije Dawn z uporabo modrega ionskega motorja za dosego Ceres v daljavi. Zasluge: NASA / JPL

Vendar je bil doslej največji izziv gradnja Hallowevega potiska, ki lahko doseže tudi visoke stopnje potiska. Medtem ko običajni ionski motorji varčujejo z gorivom, običajno proizvedejo le del potiska, ki ga proizvedejo rakete, ki se zanašajo na trdno-kemična pogonska goriva. Zato NASA skupaj s svojimi partnerji razvija pomanjšan potisni model X3.

Razvoj potisnika sta nadzorovala Alec Gallimore, profesor vesoljskega inženirstva in dekan za tehniko Robert J. Vlašić na Univerzi v Michiganu. Kot je navedel v nedavni izjavi za javnost Michigan News:

"Misije na Mars so ravno na obzorju in že vemo, da Hallovi potisniki dobro delujejo v vesolju. Optimizirani so lahko bodisi za prevoz opreme z minimalno energijo in pogonskim gorivom v letu dni ali več, bodisi za hitrost - posadko na Mars veliko hitreje. "

V zadnjih testiranjih je X3 podrl prejšnji potisni rekord, ki ga je postavil Hallov potisnik, in dosegel 5, 4 newton sile v primerjavi s starim rekordom 3, 3 newtonov. X3 je tudi več kot podvojil obratovalni tok (250 amper proti 112 amperom) in je tekel z nekoliko večjo močjo kot prejšnji rekorder (102 kilovata proti 98 kilovatov). To je spodbudilo novice, saj pomeni, da lahko motor ponudi hitrejše pospeševanje, kar pomeni krajši čas potovanja.

Scott Hall naredi nekaj končnih prilagoditev potiska, preden se začne preskus. Zasluge: NASA

Test sta opravila Scott Hall in Hani Kamhawi v raziskovalnem centru NASA Glenn v Clevelandu. Medtem ko je Hall doktorski študent vesoljskega inženiringa na UM, je Kamhawi znanstvenik iz Nasine Glenn, ki je močno sodeloval pri razvoju modela X3. Poleg tega je Kamhawi tudi Hall s NASA-in mentor, kot del NASA-inove raziskovalne organizacije za vesoljsko tehnologijo (NSTRF).

Ta test je bil vrhunec več kot petih let raziskav, ki so si prizadevale izboljšati sedanje Hallove učinke. Za izvedbo testa se je ekipa opirala na NASA-jevo Glenn s vakuumsko komoro, ki je trenutno edina komora v ZDA, ki lahko upravlja s potiskom X3. To je posledica velike količine izpušnih plinov, ki jih proizvede potisnik, kar lahko povzroči, da ionizirani ksenon odteče nazaj v plazemski naboj, s čimer se izkrivijo rezultati preskusov.

NASA Glenn s nastavitev je edina z vakuumsko črpalko, ki je dovolj močna, da ustvari pogoje, potrebne za vzdrževanje čistilnih izpušnih plinov. Hall in Kamhawi sta morala zgraditi tudi potisno stojalo po meri, da bi podprla okvir X3 s 227 kg (500 funtov) in zdržala sile, ki jih ustvari, saj obstoječa stojala niso bila kos nalogi. Po zavarovanju testnega okna je ekipa štiri tedne pripravila stojalo, potisnik in vzpostavila vse potrebne povezave.

Ves čas so bili Nasi raziskovalci, inženirji in tehniki na voljo za podporo. Po 20 urah črpanja, da bi dosegli vesoljski vakuum v komori, sta Hall in Kamhawi opravila vrsto preskusov, kjer bi motor zagnali 12 ur naravnost. V 25 dneh je ekipa X3 dvignila do svoje rekordne moči, trenutne in potisne ravni.

Stranski strel streljanja X3 s 50 kilovati. Zasluge: NASA

Če pogledamo naprej, ekipa načrtuje izvedbo več testov v laboratoriju Gallimore na UM z uporabo nadgrajene vakuumske komore. Te nadgradnje bodo predvidene po načrtih, ki jih je treba zaključiti do januarja 2018, in bodo ekipi omogočile, da bodo v prihodnje izvajali lastne teste. Ta nadgradnja je bila mogoča zaradi dotacije v višini 1 milijona USD, ki jo je deloma prispeval Urad za znanstveno raziskovanje letalskih sil, ob dodatni podpori, ki sta jo zagotovila Laboratorij za reaktivni pogon in UM.

Napajalnike X3 razvija tudi Aerojet Rocketdyne, proizvajalec raketnih in raketnih pogonov s sedežem v Sacramentu, ki je tudi vodja NASA-jevega sistema za pogonske sisteme. Do pomladi leta 2018 naj bi bil motor integriran s temi napajalnimi sistemi; na tej točki pa serijo 100-urnih testov, ki bodo znova opravljeni v raziskovalnem centru Glenn.

X3 je eden od treh prototipov, ki jih NASA preiskuje za prihodnje posadke posadke na Mars, vsi pa so namenjeni skrajševanju potovalnih časov in zmanjšanju količine goriva. Poleg tega, da so takšne misije stroškovno učinkovitejše, so skrajšani časi tranzita namenjeni tudi zmanjšanju količine radiacijskih astronavtov, ki bodo izpostavljeni, ko potujejo med Zemljo in Marsom.

Projekt je financiran z Nasino Next Space Technologies for Exploration Partnership (Next-STEP), ki podpira ne le pogonske sisteme, temveč tudi habitate in proizvodnjo v vesolju.

Nadaljnje branje: Michigan News

Kategorija:
Tekmovanje: Osvojite novo aplikacijo Lunar Calculator za iPhone / iPad
Imamo več podrobnosti o najbolj zunanjem planetu Trappist-1!