Laatste Nieuws (NL)

NASA test lithiumplasmamotor voor Mars en registreert recordvermogen

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

NASA voerde een succesvolle test uit van een lithiumplasmaboegschroef op zijn Laboratório van Propulsão tot Jato (JPL), op Califórnia. De technologie heeft een vermogen van 120 kilowatt bereikt, een nieuw record voor elektrische voortstuwingssystemen op de Estados Unidos. De doorbraak van de Este vertegenwoordigt een belangrijke mijlpaal in de ontwikkeling van efficiënter transport naar de diepe ruimte, met het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de bemande missies op Marte.

Het resultaat van de magnetoplasmadynamische (MPD) boegschroeftest duidt op een belangrijke verandering in de manier waarop mensen door het zonnestelsel zullen kunnen reizen. Het initiatief maakt deel uit van de voortdurende inspanningen van het agentschap om voortstuwingsoplossingen te onderzoeken en te implementeren die de transittijden voor interplanetaire reizen drastisch verkorten. De innovatie belooft toekomstige verkenningen toegankelijker en sneller te maken.

Detalhes van Teste Recorde bij JPL

Het innovatieve experiment, uitgevoerd in de gespecialiseerde vacuümkamer van JPL, simuleerde de extreme omstandigheden in de ruimte. De Esta-faciliteit is speciaal ontworpen om veilig met metaaldampdrijfgassen om te gaan. Pela Voor het eerst in jaren heeft een door lithium aangedreven MPD-boegschroef een kracht afgevuurd die elk elektrisch voortstuwingssysteem dat momenteel in Amerikaanse ruimtevaartuigen wordt gebruikt, overtreft. Succes is het resultaat van maandenlange voorbereiding.

Het systeem werkt door lithiumdamp om te zetten in elektromagnetisch versneld plasma. Isso ontstaat door de interactie van intense elektrische stromen met krachtige magnetische velden. In het hart van de boegschroef weerstond een wolfraamelektrode temperaturen van meer dan 2.760 graden Celsius. Ele bleef vijf opeenvolgende ontstekingscycli gloeiend, wat een opmerkelijke stabiliteit aantoonde. De test leverde cruciale gegevens op voor continue verbetering van het systeem.

Jared Isaacman, NASA-beheerder, benadrukte het belang van deze prestatie. “Bij NASA werken we aan veel dingen tegelijk en zijn we Marte niet uit het oog verloren”, aldus Isaacman. “De succesvolle prestatie van onze boegschroef in deze test toont echte vooruitgang aan in de richting van het sturen van een Amerikaanse astronaut om voet op de Planeta Vermelho te zetten. Esta is de eerste keer op de Estados Unidos dat een elektrisch voortstuwingssysteem op zulke hoge vermogensniveaus werkt, tot 120 kilowatt. Continuaremos doet strategische investeringen die deze volgende grote sprong voorwaarts voor de menselijke ruimteverkenning zullen aandrijven.”

Décadas van Desenvolvimento en Papel van Lítio

Het concept achter MPD-stuwraketten heeft een lange geschiedenis, die teruggaat tot onderzoek dat begon in de jaren zestig. De overgang van theorie naar een functioneel voortstuwingssysteem vereiste echter geleidelijke vooruitgang gedurende vele decennia. Diferente van conventionele elektrische stuwraketten, die elektrische velden gebruiken om ionen te versnellen, gebruiken MPD-motoren zowel elektrische stromen als magnetische velden om stuwkracht te genereren. De Esta-benadering maakt een aanzienlijk hoger vermogen mogelijk.

Bij JPL is deze recente test het resultaat van meer dan twee jaar gerichte ontwikkeling. Ele werd uitgevoerd onder het Propulsão Nuclear Espacial-programma van NASA. Samenwerking met NASA’s Universidade van Princeton en Centro van Pesquisa Glenn was essentieel voor vooruitgang. Engenheiros beschouwt lithium als een ideaal drijfgas vanwege de lage ionisatie-energie en efficiënte plasmakarakteristieken.

James Polk, senior onderzoeker bij JPL, uitte zijn opwinding over het resultaat. “Het ontwerpen en bouwen van deze stuwraketten is de afgelopen twee jaar een lang proces geweest dat culmineerde in deze eerste test”, aldus Polk. “Het is een heel belangrijk moment voor ons, omdat we niet alleen hebben aangetoond dat het drijfgas werkt, maar we ook de energieniveaus hebben bereikt die we als doel hadden. Sabemos dat we een goed testplatform hebben om de uitdagingen van het uitbreiden van de productie aan te gaan.” De verzamelde gegevens zullen van fundamenteel belang zijn voor een nieuwe reeks experimenten.

  • Wolfraam Eletrodo, bestand tegen extreme temperaturen
  • Gespecialiseerd vacuüm Câmera dat de ruimteomgeving simuleert
  • Vapor lithium-drijfgas, bekend om zijn efficiëntie
  • Interação van intense elektrische stromen en sterke magnetische velden
  • Monitoramento en nauwkeurige controle van alle parameters.

Potencial tot Viagens Interplanetárias Aceleradas

Elektrische voortstuwing speelt al een fundamentele rol in de moderne ruimteverkenning. Missões maakt, net als NASA’s Psyche-ruimtevaartuig, bijvoorbeeld gebruik van op zonne-energie werkende ionenstuwraketten die gedurende lange perioden een continue, maar toch lage stuwkracht leveren. Esses-systemen kunnen in de loop van de tijd snelheden bereiken van meer dan 200.000 kilometer per uur. De lithiumaangedreven MPD-boegschroef verbetert dit concept aanzienlijk.

De Ele werkt op veel hogere vermogensniveaus en biedt zowel een grotere stuwkracht als een superieur brandstofverbruik. De innovatieve combinatie Esta kan de reistijd die nodig is voor bemande missies naar verre bestemmingen drastisch verminderen. Além-technologie maakt ook een afname mogelijk van de totale massa die nodig is bij de lancering, waardoor de missiemiddelen worden geoptimaliseerd.

Lithiumplasmamotoren kunnen ook een vermogen in het megawattbereik aan. De Essa-capaciteit maakt ze compatibel met toekomstige nucleair-elektrische voortstuwingssystemen, een cruciaal onderdeel van NASA’s langetermijnstrategie voor Marte. In praktische termen betekent dit dat ruimtevaartuigen zwaardere ladingen kunnen vervoeren en grotere bemanningen kunnen huisvesten. Elas zal hoge snelheden handhaven tijdens interplanetaire reizen. De technologie vult een belangrijke technologische leemte.

Próximos Passos en Desafios of Engenharia

Apesar Gezien het succes van de eerste test moeten er nog aanzienlijke technische uitdagingen worden overwonnen. Isso is vereist voordat MPD-thrusters een bemande missie naar Marte effectief kunnen aandrijven. Het volgende doel van NASA is om het systeem op te schalen naar een vermogensbereik tussen 500 kilowatt en 1 megawatt per boegschroef. Esta-schaling is essentieel voor relevante toepassingen in deep space-missies.

Een volledig bemande missie naar Marte kan tussen de 2 en 4 megawatt aan totaal vermogen vergen. Isso houdt in dat meerdere stuwraketten meer dan 23.000 uur continu werken. Manter Deze prestaties gedurende zulke lange perioden introduceren complexe problemen met betrekking tot de sterkte van de materialen. Também-uitdagingen doen zich voor op het gebied van thermisch beheer en de algehele systeemstabiliteit. Componenten moeten bestand zijn tegen extreme hitte en elektromagnetische krachten zonder degradatie.

Engenheiros is er vooral op gericht om ervoor te zorgen dat elektroden en structurele elementen herhaalde cycli kunnen doorstaan ​​zonder kritieke storingen. Het werk wordt gecoördineerd door NASA’s Diretoria van Missões van Tecnologia Espacial, onder leiding van Centro van Voos Espaciais Marshall. De inspanningen van Este integreren de voortstuwingsontwikkeling met de vooruitgang op het gebied van de opwekking van kernenergie. Het doel is om een ​​samenhangende strategie te vormen om bemande missies naar Marte in de komende decennia mogelijk te maken.

↓ Continue lendo ↓