فهرست مطالب
مهندسان ناسا و Aerojet Rocketdyne تست صلاحیت چند لایه قدرتمندترین نسل موتور پیشرانه الکتریکی خورشیدی (SEP) را آغاز کرده اند. به گفته ناسا، انتظار می رود این موتورها انقلابی در پیشرانه فضایی ایجاد کنند.
سفرهای فضایی از همان ابتدا بر پیشران های شیمیایی متکی هستند که میلیون ها تن نیرو تولید می کنند. این همچنین در مورد پیشرفته ترین موتورهای امروزی با سوخت متان صدق می کند. اما قوی ترین لزوما کارآمدترین روش سفر فضایی نیست.
نیروی محرکه شیمیایی مستلزم انتقال مقادیر زیادی سوخت به فضا است، به خصوص اگر قرار باشد فضاپیما به زمین بازگردد. پیشرانه های الکتریکی می توانند میزان سوخت مورد نیاز را تا حد زیادی کاهش دهند و به طور همزمان سرعت سفر فضایی را افزایش دهند.
موتور برق خورشیدی چیست؟
در یک سیستم محرکه الکتریکی، از الکتریسیته برای یونیزه کردن گازهای بی اثر مانند زنون یا کریپتون استفاده می شود. سپس از یک میدان مغناطیسی یا الکترواستاتیک برای شتاب دادن به این یون ها و بیرون راندن آنها از موتور برای ایجاد سرعت های بالا استفاده می شود.
اگرچه صدای آتش بازی موتورهای موشک امروزی دیگر شنیده نخواهد شد، اما این موتورها هنوز هم جلوه ای باشکوه ایجاد می کنند.
الکتریسیته ای که برای یونیزه کردن گازها استفاده می شود نیز می تواند از نور خورشید که در منظومه شمسی فراوان است، به دست آید.
موتورهای محرکه الکتریکی به فضاپیما اجازه می دهند تا سرعت و مسیر را در اواسط ماموریت تغییر دهد.
موتورهای SEP در دروازه
ناسا در ماموریت داون از یک موتور محرکه با انرژی خورشیدی استفاده کرد. اما حالا گیت وی آماده نمایش قوی ترین نسخه این موتور برای فضاپیما است. ایستگاه فضایی در مدار ماه، دروازه ای برای فضاپیمای ماموریت آرتمیس است.
طبق گفته ناسا، Gateway یک فضاپیمای کلاس 60 کیلووات است که 50 کیلووات آن به نیروی محرکه اختصاص دارد. Aerojet Rocketdyne یک سیستم پیشرانه الکتریکی 12 کیلوواتی به نام سیستم پیشرانه الکتریکی پیشرفته (AESP) توسعه داده است.
با 12 کیلووات، AESP دو برابر قدرتمندتر از پیشرانه الکتریکی پیشرفته قبلی است. با این حال، قبل از اتصال به دروازه باید تست های مهارت را پشت سر بگذارد.
ناسا و آئروجت آزمایش های یک ساله این سیستم را بر روی نمونه اولیه مشابه نسخه نهایی Gateway آغاز کرده اند. هنگامی که یک سازه قابل اعتماد در محل قرار گرفت، مهندسان آن را برای ضربه، لرزش و دمای بالا آزمایش می کنند.
سال آینده نسخه دیگری برای شبیه سازی پروازهای مداری و انتقال مانورها به مدار ماه ساخته خواهد شد. ناسا این آزمایش ها را در اتاقک های خلاء بزرگ در مرکز تحقیقات گلن انجام می دهد.
در حالی که Gateway در سال 2025 با پیشرانه الکتریکی آماده پرواز خواهد بود، آزمایش گسترده آن در یک دوره چهار ساله 23000 ساعت طول خواهد کشید. این بدان معناست که فضاپیما قبل از آزمایش فرسایش پرواز خواهد کرد.