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La NASA teste un moteur à plasma au lithium pour Mars et enregistre une puissance record

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Photo: Nasa - John M. Chase/ Shutterstock.com

La NASA a mené avec succès un test d’un propulseur à plasma au lithium sur son Laboratório du Propulsão au Jato (JPL), sur le Califórnia. La technologie a atteint des niveaux de puissance de 120 kilowatts, un nouveau record pour les systèmes de propulsion électrique du Estados Unidos. La percée du Este représente une étape importante dans le développement d’un transport plus efficace dans l’espace lointain, avec le potentiel de révolutionner les missions habitées du Marte.

Le résultat établi par le test du propulseur magnétoplasmadynamique (MPD) signale un changement important dans la manière dont les humains pourront voyager à travers le système solaire. Cette initiative fait partie des efforts continus de l’agence pour rechercher et mettre en œuvre des solutions de propulsion qui réduisent considérablement les temps de transit pour les voyages interplanétaires. L’innovation promet de rendre les explorations futures plus accessibles et plus rapides.

Detalhes de Teste Recorde au JPL

L’expérience innovante, menée dans la chambre à vide spécialisée du JPL, a simulé les conditions extrêmes de l’espace. L’installation Esta est spécialement conçue pour manipuler en toute sécurité les propulseurs à vapeur métallique. Pela Pour la première fois depuis des années, un propulseur MPD alimenté au lithium a tiré avec une puissance qui surpasse tout système de propulsion électrique actuellement en fonctionnement sur un vaisseau spatial américain. Le succès est le résultat de mois de préparation.

Le système fonctionne en transformant la vapeur de lithium en plasma accéléré électromagnétiquement. Isso se produit grâce à l’interaction de courants électriques intenses avec de puissants champs magnétiques. Au cœur du propulseur, une électrode en tungstène a résisté à des températures supérieures à 2 760 degrés Celsius. Ele est resté incandescent pendant cinq cycles d’allumage consécutifs, démontrant une stabilité remarquable. Le test a fourni des données cruciales pour l’amélioration continue du système.

Jared Isaacman, administrateur de la NASA, a souligné l’importance de l’exploit. “À la NASA, nous travaillons sur plusieurs choses à la fois et nous n’avons pas perdu de vue Marte”, a déclaré Isaacman. “Les performances réussies de notre propulseur lors de ce test démontrent de réels progrès vers l’envoi d’un astronaute américain sur le Planeta Vermelho. Esta est la première fois sur Estados Unidos qu’un système de propulsion électrique fonctionne à des niveaux de puissance aussi élevés, atteignant 120 kilowatts. Continuaremos réalise des investissements stratégiques qui conduiront à ce prochain grand pas en avant pour l’exploration spatiale habitée.”

Décadas de Desenvolvimento et Papel de Lítio

Le concept derrière les propulseurs MPD a une longue histoire, remontant aux recherches qui ont débuté dans les années 1960. Cependant, la transition de la théorie à un système de propulsion fonctionnel a nécessité des progrès progressifs sur plusieurs décennies. Diferente Parmi les propulseurs électriques conventionnels, qui utilisent des champs électriques pour accélérer les ions, les moteurs MPD utilisent à la fois des courants électriques et des champs magnétiques pour générer une poussée. L’approche Esta permet un fonctionnement à puissance nettement supérieure.

Au JPL, ce récent test est l’aboutissement de plus de deux années de développement ciblé. Ele a été réalisé dans le cadre du programme Propulsão Nuclear Espacial de la NASA. La collaboration avec le Universidade de Princeton et le Centro de Pesquisa Glenn de la NASA a été essentielle pour progresser. Engenheiros considère le lithium comme un propulseur idéal en raison de sa faible énergie d’ionisation et de ses caractéristiques efficaces de plasma.

James Polk, chercheur scientifique principal au JPL, a exprimé son enthousiasme face au résultat. “La conception et la construction de ces propulseurs au cours des deux dernières années ont été un long processus qui a abouti à ce premier test”, a déclaré Polk. “C’est un moment très important pour nous, car non seulement nous avons démontré que le propulseur fonctionne, mais nous avons également atteint les niveaux de puissance que nous avions comme objectif. Sabemos nous disposons d’une bonne plate-forme de test pour commencer à affronter les défis de l’expansion de la production.” Les données collectées seront fondamentales pour une nouvelle série d’expériences.

  • Tungstène Eletrodo, qui résiste aux températures extrêmes
  • Aspirateur spécialisé Câmera qui simule l’environnement spatial
  • Propulseur lithium Vapor, reconnu pour son efficacité
  • Interação de courants électriques intenses et de champs magnétiques puissants
  • Monitoramento et contrôle précis de tous les paramètres.

Potencial à Viagens Interplanetárias Aceleradas

La propulsion électrique joue déjà un rôle fondamental dans l’exploration spatiale moderne. Le Missões, comme le vaisseau spatial Psyche de la NASA, par exemple, utilise des propulseurs ioniques à énergie solaire qui fournissent une poussée continue, mais faible, pendant de longues périodes. Les systèmes Esses peuvent atteindre des vitesses supérieures à 200 000 kilomètres par heure au fil du temps. Le propulseur MPD alimenté au lithium améliore considérablement ce concept.

Le Ele fonctionne à des niveaux de puissance beaucoup plus élevés, offrant à la fois une plus grande poussée et une efficacité supérieure de consommation de propulseur. La combinaison innovante Esta peut réduire considérablement le temps de trajet requis pour les missions habitées vers des destinations lointaines. La technologie Além permet également de diminuer la masse totale requise au lancement, optimisant ainsi les ressources de la mission.

Les moteurs à plasma au lithium sont également capables de gérer des puissances absorbées de l’ordre du mégawatt. La capacité du Essa les rend compatibles avec les futurs systèmes de propulsion nucléaire-électrique, un élément crucial de la stratégie à long terme de la NASA pour le Marte. Concrètement, cela signifie que les engins spatiaux pourront transporter des charges utiles plus lourdes et accueillir des équipages plus nombreux. Elas maintiendra des vitesses élevées pendant les voyages interplanétaires. La technologie comble une lacune technologique importante.

Próximos Passos et Desafios de Engenharia

Apesar Suite au succès du test initial, des défis d’ingénierie considérables doivent encore être surmontés. Isso est requis avant que les propulseurs MPD puissent alimenter efficacement une mission habitée vers Marte. Le prochain objectif de la NASA est de faire évoluer le système vers une plage de puissance comprise entre 500 kilowatts et 1 mégawatt par propulseur. La mise à l’échelle du Esta est essentielle pour les applications pertinentes dans les missions dans l’espace lointain.

Une mission avec équipage complet vers Marte pourrait nécessiter entre 2 et 4 mégawatts de puissance totale. Isso implique que plusieurs propulseurs fonctionnent en continu pendant plus de 23 000 heures. Manter cette performance pendant des périodes aussi prolongées introduit des problèmes complexes liés à la résistance des matériaux. Les défis du Também surviennent en matière de gestion thermique et de stabilité globale du système. Les composants doivent résister à une chaleur extrême et aux forces électromagnétiques sans se dégrader.

Engenheiros s’efforce particulièrement de garantir que les électrodes et les éléments structurels résistent à des cycles répétés sans pannes critiques. Les travaux sont coordonnés par Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial de la NASA, sous la direction de Centro de Voos Espaciais Marshall. L’effort Este intègre le développement de la propulsion aux progrès de la production d’énergie nucléaire. L’objectif est de former une stratégie cohérente pour permettre des missions habitées vers le Marte dans les décennies à venir.

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