Проект NASA Evolutionary Xenon Thruster ( NEXT ) в исследовательском центре Glenn Research Center - это ионный двигатель, который примерно в три раза мощнее, чем NSTAR, используемый на космических кораблях Dawn и Deep Space 1 . [1] [2]
NEXT обеспечивает более крупную доставляемую полезную нагрузку, меньший размер ракеты-носителя и другие улучшения миссии по сравнению с химическими и другими технологиями электрических двигателей для миссий Discovery , New Frontiers , Mars Exploration и Flagship для исследования внешних планет. [2] Исследовательский центр Гленна изготовил ионизационную камеру сердечника испытательного двигателя, а компания Aerojet Rocketdyne спроектировала и построила узел ускорения ионов. [3] [4] Первые два летных агрегата будут доступны в начале 2019 года.
Представление
Двигатель NEXT - это тип солнечной электрической тяги, в которой системы подруливающих устройств используют электричество, вырабатываемое солнечной панелью космического корабля, для ускорения ксенонового топлива до скорости до 90 000 миль в час (145 000 км / ч или 40 км / с). [3] NEXT может потреблять мощность 6,9 кВт и обеспечивать тягу 236 мН . [5] Он может быть снижен до мощности 0,5 кВт и имеет удельный импульс 4190 секунд (по сравнению с 3120 для NSTAR ). [2]
Долголетие и общий импульс
Двигатель NEXT продемонстрировал суммарный импульс 17 МН · с; что является самым высоким полным импульсом, когда-либо продемонстрированным ионным двигателем. [2] Площадь вывода пучка в 1,6 раза больше, чем у NSTAR, что позволяет более высокую входную мощность двигателя при сохранении низких напряжений и плотности ионного тока, тем самым сохраняя долговечность двигателя. [2]
В ноябре 2010 года выяснилось, что прототип прошел 48000 часов (5,5 лет) испытания в декабре 2009 года. [3] [5] [6] Рабочие характеристики двигателя, измеренные во всем диапазоне дроссельной заслонки двигателя, были в пределах прогнозов. и двигатель показал небольшие признаки деградации и готов к выполнению миссии. [2]
Статус
Компания NEXT завершила свою проверку системных требований в июле 2015 года и предварительную проверку проекта в феврале 2016 года. Первые два летных аппарата будут доступны в начале 2019 года. [7] Концепция миссии CAESAR к комете 67P / Чурюмов-Герасименко стала финалистом проекта New Frontiers. программная миссия №4, и если бы она была выбрана, она была бы приведена в движение ионным двигателем NEXT. [8] Однако 27 июня 2019 года вместо него был выбран другой финалист, миссия « Стрекоза ». [9] После этого это будет коммерческий продукт, который будут покупать НАСА и клиенты, не являющиеся НАСА. [7] Aerojet Rocketdyne и их главный субподрядчик ZIN Technologies сохраняют за собой права на производство системы, известной как NEXT-C, для будущей коммерциализации. [7]
Смотрите также
- Усовершенствованная электрическая силовая установка
- Электроэнергетическая двигательная установка космического корабля
- Двигатель на эффекте Холла
- Ядерная электрическая ракета
- Движение космического корабля
Рекомендации
- ^ Джордж Р. Шмидт; Майкл Дж. Паттерсон; Скотт Бенсон. «Эволюционный ксеноновый двигатель НАСА (NEXT): следующий шаг для американских двигателей в дальнем космосе» (PDF) .
- ^ а б в г д е Герман, Дэниел А. (3–7 мая 2010 г.), «Квалификационный этап проекта НАСА по эволюционному ксеноновому двигателю (NEXT): производительность, эрозия и прогноз срока службы двигателя после 450 кг» (PDF) , 57-я Объединенная армия и флот -NASA-Air Force (JANNAF) Propulsion Meeting , Колорадо-Спрингс, Колорадо, США: НАСА - Исследовательский центр Гленна , извлечено 08 марта 2014 г.
- ^ а б в Дуэйн Браун; Кэтрин К. Мартин; Гленн Махоун. «Подруливающее устройство НАСА достигает мировых рекордов 5+ лет эксплуатации» . Проверено 24 июня 2013 .
- ^ Подруливающее устройство НАСА достигает мировых рекордов 5+ лет эксплуатации . НАСА. 24 июня 2013 г.
- ^ а б Дэвид Сонди. «Ионный двигатель НАСА NEXT работает без остановок пять с половиной лет, чтобы установить новый рекорд» . Проверено 26 июня 2013 года .
- ^ Нэнси Смит Килкенни, SGT, Inc. «NEXT обеспечивает длительную тягу и высокие скорости для миссий в дальний космос» . Проверено 29 сентября 2013 года .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ а б в Доллофф, М .; Джексон, Дж. (Март 2016 г.). Текущее состояние эволюционного ксенонового двигателя НАСА - коммерческий (NEXT-C) (PDF) . 47-я Конференция по изучению Луны и планет.
- ^ «Обзор проекта CAESAR» (PDF) . Лунно-планетный институт . 17 января 2018 . Проверено 19 января 2018 .
- ^ Браун, Дэвид (27 июня 2019 г.). «НАСА объявляет о новой миссии дронов Dragonfly для исследования Титана» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 27 июня 2019 .