Berita Terkini (MS)

Enjin plasma litium mencapai rekod 120 kilowatt dalam ujian NASA

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

NASA menjalankan ujian bersejarah pendorong magnetoplasmadinamik berkuasa litium pada Laboratório daripada Propulsão kepada Jato (JPL) pada Califórnia, mencapai kuasa 120 kilowatt. Hasilnya menandakan rekod baharu untuk sistem pendorong elektrik pada Estados Unidos dan mewakili kemajuan penting untuk misi dikendalikan pada masa hadapan ke Marte. Eksperimen telah dijalankan di dalam ruang vakum khusus yang menyerupai keadaan melampau ruang dalam.

Juruteknik ujian rekod Detalhes

Pendorong menukar wap litium kepada plasma, dipercepatkan secara elektromagnet melalui interaksi arus elektrik yang kuat dengan medan magnet yang kuat. Elektrod tungsten di tengah sistem menahan suhu melebihi 2,760 darjah Celsius semasa lima kitaran pencucuhan berturut-turut, menunjukkan kestabilan yang luar biasa. Data yang dikumpul akan menyediakan maklumat penting untuk penambahbaikan berterusan teknologi dan aplikasinya dalam kapal angkasa masa hadapan.

Ujian itu adalah hasil pembangunan lebih daripada dua tahun yang tertumpu pada program Propulsão Nuclear Espacial NASA. Kerjasama itu melibatkan Universidade dari Princeton dan Centro dari Pesquisa Glenn, institusi yang telah menyumbang dengan ketara kepada kemajuan teknikal. James Polk, saintis penyelidikan kanan di JPL, menekankan bahawa sistem itu bukan sahaja berfungsi tetapi juga mencapai tahap kuasa yang ditetapkan sebagai matlamat awal.

Componentes dan operasi sistem

  • Tungsten Eletrodo mampu menahan suhu melampau melebihi 2,760 darjah Celsius.
  • Vakum khusus Câmara yang menyerupai persekitaran ruang dalam dengan tepat.
  • Vapor litium sebagai propelan, dipilih untuk tenaga pengionan rendah dan kecekapan plasmanya.
  • Correntes medan magnet elektrik yang kuat dan kuat menjana impuls elektromagnet.
  • Monitoramento memerlukan semua parameter operasi semasa ujian.

Litium dipilih sebagai propelan yang ideal kerana ciri-cirinya yang unik. Tenaga pengionan rendah Sua membolehkan penukaran yang cekap kepada plasma, manakala sifat plasmanya menjamin prestasi yang lebih baik berbanding dengan pendorong elektrik konvensional. Diferente daripada sistem yang menggunakan medan elektrik untuk mempercepatkan ion, motor magnetoplasmadinamik menggunakan kedua-dua arus dan medan magnet, membolehkan operasi dengan kuasa yang lebih besar dengan ketara.

Pembangunan dan inovasi Histórico

Konsep pendorong magnetoplasmadinamik bermula sejak penyelidikan bermula pada tahun 1960-an, tetapi peralihan daripada teori kepada sistem kerja memerlukan kemajuan beransur-ansur selama beberapa dekad. Ujian baru-baru ini di JPL mewakili kemuncak proses kejuruteraan dan penyelidikan yang panjang. Jared Isaacman, pentadbir NASA, menegaskan bahawa prestasi yang berjaya ini menunjukkan kemajuan sebenar ke arah menghantar angkasawan Amerika ke Marte.

Agensi itu terus membuat pelaburan strategik dalam pendorongan lanjutan sebagai sebahagian daripada strategi jangka panjangnya untuk penerokaan angkasa lepas manusia. Kejayaan ujian itu membuka jalan kepada siri percubaan baharu yang akan menguji sistem dalam keadaan yang lebih mencabar. Jurutera kini mempunyai platform yang kukuh untuk mula menangani cabaran meningkatkan pengeluaran dan aplikasi praktikal dalam misi sebenar.

Aplicações perjalanan antara planet masa hadapan

Pendorongan elektrik sudah memainkan peranan asas dalam penerokaan angkasa lepas moden. Missões seperti kapal angkasa Psyche NASA menggunakan pendorong ion yang memberikan tujahan berterusan untuk tempoh yang lama, mencapai kelajuan melebihi 200,000 kilometer sejam. Propelan litium meningkatkan konsep ini dengan beroperasi pada tahap kuasa yang jauh lebih tinggi, menawarkan tujahan yang lebih besar dan kecekapan penggunaan propelan yang unggul.

Gabungan inovatif Esta boleh mengurangkan masa perjalanan secara drastik untuk misi dikendalikan ke destinasi yang jauh. Teknologi ini juga membolehkan pengurangan jumlah jisim yang diperlukan semasa pelancaran, mengoptimumkan sumber misi. Enjin plasma litium mampu mengendalikan input kuasa pada susunan megawatt, menjadikannya serasi dengan sistem pendorongan elektrik nuklear masa hadapan, komponen penting dalam strategi NASA untuk Marte.

Juruteknik Desafios untuk fasa seterusnya

Kejayaan awal Apesar, cabaran kejuruteraan yang besar masih perlu diatasi sebelum pendorong magnetoplasmadinamik secara berkesan dapat menggerakkan misi berawak kepada Marte. Matlamat NASA seterusnya adalah untuk menskalakan sistem kepada julat kuasa antara 500 kilowatt dan 1 megawatt setiap pendorong. Misi penuh krew ke Marte mungkin memerlukan antara 2 dan 4 megawatt jumlah kuasa, dengan berbilang pendorong beroperasi secara berterusan selama lebih daripada 23,000 jam.

Prestasi Manter dalam tempoh lanjutan tersebut memperkenalkan isu kompleks yang berkaitan dengan kekuatan bahan, pengurusan terma dan kestabilan sistem keseluruhan. Komponen mesti menahan haba yang melampau dan daya elektromagnet tanpa degradasi. Kerja ini diselaraskan oleh Diretoria Missões NASA dari Tecnologia Espacial, di bawah pimpinan Centro Voos Espaciais Marshall, menyepadukan pembangunan pendorongan dengan kemajuan dalam penjanaan kuasa nuklear untuk membolehkan penerokaan berawak Planeta Vermelho pada masa hadapan.