НАСА проведе исторически тест на задвижван от литий магнитоплазмен тласкащ двигател на Laboratório от Propulsão до Jato (JPL) на Califórnia, постигайки 120 киловата мощност. Резултатът бележи нов рекорд за системи за електрическо задвижване на Estados Unidos и представлява решаващ напредък за бъдещи пилотирани мисии на Marte. Експериментът е проведен в специализирана вакуумна камера, която симулира екстремните условия на дълбокия космос.
Detalhes записват тестови техници
Двигателят трансформира литиевите пари в плазма, електромагнитно ускорена чрез взаимодействието на интензивни електрически токове с мощни магнитни полета. Волфрамов електрод в сърцето на системата издържа на температури над 2760 градуса Celsius по време на пет последователни цикъла на запалване, демонстрирайки забележителна стабилност. Събраните данни ще предоставят важна информация за непрекъснатото подобряване на технологията и нейното приложение в бъдещи космически кораби.
https://twitter.com/WhiteHouse/status/2049581451809620135?ref_src=twsrc%5Etfw
Тестът е резултат от повече от две години разработка, фокусирана върху програмата Propulsão Nuclear Espacial на НАСА. Сътрудничеството включва Universidade на Princeton и Centro на Pesquisa Glenn, институции, които са допринесли значително за техническия прогрес. James Polk, старши научен сътрудник в JPL, подчерта, че системата не само работи, но и достига нивата на мощност, зададени като първоначална цел.
Componentes и работа на системата
- Волфрам Eletrodo способен да издържа на екстремни температури над 2760 градуса Celsius.
- Специализиран вакуум Câmara, който точно симулира околната среда в дълбокия космос.
- Vapor литий като пропелант, избран заради ниската йонизационна енергия и плазмена ефективност.
- Correntes интензивни електрически и силни магнитни полета, генериращи електромагнитен импулс.
- Monitoramento се нуждае от всички работни параметри по време на тестването.
Литият беше избран като идеално гориво поради неговите уникални характеристики. Ниската йонизационна енергия на Sua позволява ефективно преобразуване в плазма, докато неговите плазмени свойства гарантират по-добра производителност в сравнение с конвенционалните електрически тласкачи. Diferente от системите, които използват електрически полета за ускоряване на йони, магнитоплазмадинамичните двигатели използват както токове, така и магнитни полета, което позволява работа със значително по-голяма мощност.
Histórico развитие и иновации
Концепцията за магнитоплазмени динамични тласкачи датира от изследвания, започващи през 60-те години на миналия век, но преходът от теория към работеща система изисква постепенен напредък в продължение на много десетилетия. Неотдавнашният тест в JPL представлява кулминацията на дълъг инженерен и изследователски процес. Jared Isaacman, администратор на НАСА, подчерта, че това успешно представяне демонстрира реален напредък към изпращане на американски астронавти на Marte.
Агенцията продължава да прави стратегически инвестиции в усъвършенствано задвижване като част от дългосрочната си стратегия за изследване на космоса с хора. Успехът на теста проправя пътя за нови серии от експерименти, които ще тестват системата при още по-трудни условия. Инженерите вече имат солидна платформа, за да започнат да се справят с предизвикателствата на увеличаването на производството и практическото приложение в реални мисии.
Aplicações бъдещо междупланетно пътуване
Електрическото задвижване вече играе основна роля в съвременното изследване на космоса. Missões, подобно на космическия кораб Psyche на НАСА, използва йонни двигатели, които осигуряват непрекъсната тяга за дълги периоди, достигайки скорости над 200 000 километра в час. Литиевият пропелант подобрява тази концепция, като работи на много по-високи нива на мощност, предлагайки по-голяма тяга и превъзходна ефективност на потреблението на пропелант.
Иновативната комбинация Esta може драстично да намали времето за пътуване за пилотирани мисии до далечни дестинации. Технологията също така позволява намаляване на общата маса, необходима при изстрелване, оптимизирайки ресурсите на мисията. Литиевите плазмени двигатели са способни да се справят с входна мощност от порядъка на мегавати, което ги прави съвместими с бъдещи ядрено-електрически системи за задвижване, решаващ компонент от стратегията на НАСА за Marte.
Desafios техници за следващите фази
Първоначалният успех на Apesar, значителни инженерни предизвикателства все още трябва да бъдат преодолени, преди магнитоплазмадинамичните тласкачи да могат ефективно да захранват пилотирана мисия до Marte. Следващата цел на НАСА е да мащабира системата до диапазон на мощност между 500 киловата и 1 мегават на двигател. Мисия с пълен екипаж до Marte може да изисква между 2 и 4 мегавата обща мощност, с множество тласкащи устройства, работещи непрекъснато повече от 23 000 часа.
Производителността на Manter за такива продължителни периоди въвежда сложни проблеми, свързани със здравината на материала, термичното управление и цялостната стабилност на системата. Компонентите трябва да издържат на екстремна топлина и електромагнитни сили без влошаване. Работата се координира от Diretoria на НАСА от Missões от Tecnologia Espacial, под ръководството на Centro от Voos Espaciais Marshall, интегрирайки развитието на задвижването с напредъка в производството на ядрена енергия, за да позволи бъдещо пилотирано изследване на Planeta Vermelho.