NASA провело успішне випробування літієвого плазмового двигуна на Laboratório від Propulsão до Jato (JPL), на Califórnia. Технологія досягла рівня потужності 120 кіловат, нового рекорду для електричних силових установок на Estados Unidos. Прорив Este являє собою важливу віху в розробці більш ефективного транспорту в далекий космос, з потенціалом для революції в пілотованих місіях на Marte.
Результат, отриманий магнітоплазмодинамічним (MPD) випробуванням двигуна, сигналізує про важливу зміну в тому, як люди зможуть подорожувати Сонячною системою. Ініціатива є частиною постійних зусиль агентства з дослідження та впровадження силових рішень, які різко скорочують час транзиту для міжпланетних подорожей. Нововведення обіцяє зробити майбутні дослідження доступнішими та швидшими.
Detalhes від Teste Recorde в JPL
Інноваційний експеримент, проведений у спеціалізованій вакуумній камері JPL, моделював екстремальні умови космосу. Установка Esta спеціально розроблена для безпечного поводження з паровими металами. Pela Вперше за багато років двигун MPD з літієвим двигуном запрацював із потужністю, яка перевершує будь-яку електричну силову установку, яка зараз працює на американських космічних кораблях. Успіх є результатом місяців підготовки.
Система працює шляхом перетворення пари літію в електромагнітно прискорену плазму. Isso виникає через взаємодію інтенсивних електричних струмів із потужними магнітними полями. В основі двигуна вольфрамовий електрод витримує температуру понад 2760 градусів Celsius. Ele залишався розжареним протягом п’яти послідовних циклів запалювання, демонструючи дивовижну стабільність. Випробування надали важливі дані для постійного вдосконалення системи.
Jared Isaacman, адміністратор NASA, підкреслив важливість подвигу. «У NASA ми працюємо над багатьма речами одночасно, і ми не втратили з поля зору Marte», — сказав Isaacman. «Успішна робота нашого підрулювача в цьому випробуванні демонструє реальний прогрес у напрямку відправлення американського астронавта на Planeta Vermelho. Esta — це перший випадок, коли на Estados Unidos електрична силова система працює на таких високих рівнях потужності, що досягає 120 кіловат. Continuaremos робить стратегічні інвестиції, які сприятимуть цьому наступному великому кроку вперед у дослідженні людиною космосу».
Décadas з Desenvolvimento і Papel з Lítio
Концепція підрулювачів MPD має довгу історію, починаючи з досліджень, які почалися в 1960-х роках. Однак перехід від теорії до функціональної силової установки вимагав поступового прогресу протягом багатьох десятиліть. Diferente звичайних електричних двигунів, які використовують електричні поля для прискорення іонів, двигуни MPD використовують як електричні струми, так і магнітні поля для створення тяги. Підхід Esta дозволяє працювати зі значно більшою потужністю.
У JPL це нещодавнє випробування є кульмінацією більш ніж двох років цілеспрямованої розробки. Ele було виконано за програмою NASA Propulsão Nuclear Espacial. Співпраця з NASA Universidade Princeton і Centro Pesquisa Glenn була важливою для прогресу. Engenheiros вважає літій ідеальним паливом завдяки його низькій енергії іонізації та ефективним характеристикам плазми.
James Polk, старший науковий співробітник JPL, висловив своє захоплення результатом. «Проектування та створення цих двигунів протягом останніх двох років було тривалим процесом, кульмінацією якого став цей перший тест», — сказав Polk. «Це дуже важливий момент для нас, тому що ми не тільки продемонстрували, що паливо працює, але ми також досягли рівня потужності, який ставили перед собою мету. Sabemos, що у нас є хороша тестова платформа, щоб почати стикатися з проблемами розширення виробництва». Зібрані дані будуть фундаментальними для нової серії експериментів.
https://twitter.com/WhiteHouse/status/2049581451809620135?ref_src=twsrc%5Etfw
- Вольфрам Eletrodo, який витримує екстремальні температури
- Спеціалізований вакуум Câmera, що імітує космічне середовище
- Літієве паливо Vapor, відоме своєю ефективністю
- Interação інтенсивних електричних струмів і сильних магнітних полів
- Monitoramento і точний контроль усіх параметрів.
Potencial до Viagens Interplanetárias Aceleradas
Електрична тяга вже відіграє фундаментальну роль у сучасному дослідженні космосу. Наприклад, Missões, як і космічний корабель NASA Psyche, використовує іонні двигуни на сонячних батареях, які забезпечують безперервну, але низьку тягу протягом тривалого часу. Системи Esses з часом можуть розвивати швидкість понад 200 000 кілометрів на годину. Підрулюючий двигун MPD з літієвим двигуном значно вдосконалює цю концепцію.
Ele працює на набагато вищих рівнях потужності, пропонуючи як більшу тягу, так і ефективність споживання палива. Інноваційна комбінація Esta може значно скоротити час у дорозі, необхідний для пілотованих місій у віддалені пункти призначення. Технологія Além також дозволяє зменшити загальну масу, необхідну при запуску, оптимізуючи ресурси місії.
Літієві плазмові двигуни також здатні витримувати споживану потужність у діапазоні мегават. Можливості Essa роблять їх сумісними з майбутніми ядерно-електричними силовими установками, що є ключовим компонентом довгострокової стратегії NASA для Marte. На практиці це означає, що космічні кораблі зможуть перевозити більш важкі корисні вантажі та розміщувати більші екіпажі. Elas підтримуватиме високі швидкості під час міжпланетних подорожей. Технологія заповнює важливу технологічну прогалину.
Próximos Passos і Desafios з Engenharia
Apesar після успішного початкового випробування все ще потрібно подолати значні інженерні проблеми. Isso потрібен, перш ніж двигуни MPD зможуть ефективно забезпечувати пілотовану місію Marte. Наступною метою NASA є масштабування системи до діапазону потужності від 500 кіловат до 1 мегават на двигун. Масштабування Esta має важливе значення для відповідних програм у місіях у глибокому космосі.
Місія з повним екіпажем Marte може вимагати від 2 до 4 мегават загальної потужності. Isso передбачає, що кілька двигунів безперервно працюють понад 23 000 годин. Manter така продуктивність протягом таких тривалих періодів створює складні проблеми, пов’язані з міцністю матеріалів. Проблеми Também виникають у сфері керування температурою та загальної стабільності системи. Компоненти повинні витримувати екстремальні нагрівання та електромагнітні сили без погіршення якості.
Engenheiros особливо зосереджені на тому, щоб електроди та структурні елементи витримували повторювані цикли без критичних збоїв. Робота координується NASA Diretoria з Missões з Tecnologia Espacial під керівництвом Centro з Voos Espaciais Marshall. Зусилля Este поєднують розробку силової установки з досягненнями в галузі виробництва ядерної енергії. Мета полягає в тому, щоб сформувати цілісну стратегію для пілотованих місій Marte у найближчі десятиліття.