Како би електрични свемирски брод могао да лети НАСА -ом на Марс
Приказан је покретач Аеројет Халл. (Кредит за слику: Аеројет)
Електрична возила нису популарна само на терену - испоставило се да су и они данас бесни у свемиру. Иако још увек нису толико уобичајени као традиционални хемијски мотори свемирских летелица, електрични мотори постају све популарнији и за сателите који круже око Земље и за научне свемирске летелице на мисијама у дубоком свемиру. А електрични мотори могли би се показати кључним елементом НАСА -иног циља слања људи на Марс, кажу стручњаци.
„Зрелост различитих технологија које сачињавају електрични погон стиже тамо “, рекао је Влад Хруби, председник компаније за производњу свемирских летелица Бусек. Хруби је рекао да је на ренесансу у електричним свемирским летелицама чекао око 20 година. 'Сада се коначно остварује.'
Боеинг је 2012. године представио потпуно електрични комуникацијски сателитски дизајн под називом 702СП, за који званичници кажу да је био популаран код комерцијалних клијената. У априлу ове године, произвођач сателита Орбитал Сциенцес рекао је да јесте развијајући сопствени потпуно електрични модел да се такмиче. [Електрична возила за истраживање дубоког свемира (фотогалерија)]
Скуп од четири потисника са ефектом Бусек Халл -а(Кредит за слику: Бусек)
Електрични мотори
Постоје два главна начина за напајање мотора електричних свемирских летелица: соларном енергијом апсорбованом од сунца или нуклеарном фисијом. Обоје су успешно тестирани, иако се соларни погон најчешће користи.
'Снага соларног поља постаје све јефтинија по вату, постаје све ефикаснија', рекао је Хруби за СПАЦЕ.цом. 'Гомила фактора се спаја да би коначно постала метода која је пожељнија.' [Повезан: Електрични аутомобили на Земљи и Марсу: Како се слажу ]
Електрични мотори свемирских летелица деценијама лете у различитим облицима. 1970 -их, Совјетски Савез је био пионир Халл -ове потисне технологије, која је и даље најчешћи тип електричних мотора свемирских летелица. Халлови потисници користе електрична и магнетна поља за претварање неутралних атома у погонском гориву у наелектрисане атоме, назване јони, а затим убрзавају јоне за стварање потиска.
'Имате електричну мрежу која се држи на одређеном напону', објаснио је Натханиел Фисцх, шеф пројекта Халл Тхрустер Екперимент у Принцетон лабораторији за физику плазме у Принцетону, Њ. 'Формирате плазму и убрзавате ионе у плазми. Тада би се јони избацили под напоном који поставите између мреже и плазме. '
Јапанска свемирска летелица Хаиабуса, која је лансирана 2003. како би се састала са астероидом Итокава, користила је електрични погон, као и НАСА-ина свемирска летелица Давн која је полетела 2007. године.
Ова врста мотора има тенденцију да буде много економичнија у потрошњи горива од типичног хемијског ракетног мотора, који користи енергију насталу хемијским реакцијама између две хемикалије-горива и оксиданта-за стварање потиска.
„Електрични погон је најефикаснији погонски приступ за који тренутно знамо“, рекао је Цхристиан Царпентер, свемирски архитекта у одељењу за системе за истраживање компаније за ракетне моторе Аеројет. 'Генерално има два или више пута већу уштеду у погону - то је показано.'
Сачување тог погонског горива значи да електричне свемирске летелице могу тежити много мање од хемијских летелица. Та масовна уштеда значи да се исти сателит може лансирати на мању, јефтинију ракету или да се додатна маса може користити за додавање више инструмената у свемирску летјелицу, попут додавања додатних транспондера на комуникацијске сателите.
Недостатак је што ова ефикасност горива често долази на рачун снаге потиска, па свемирске летјелице на електрични погон спорије убрзавају и потребно им је дуже да стигну до истог одредишта. (Могли би бити пројектовани да производе исти потисак као и хемијски мотори, али би тада захтевали више енергије него што тренутни соларни низови могу да обезбеде.)
'Начин на који размишљамо о томе је да ваша ефикасност горива ради на смањењу масе вашег возила на рачун пада потиска, што значи дуже време путовања', рекао је Царпентер. „Постоји равнотежа између смањења масе и повећања времена путовања. На архитекти система је да пронађе праву равнотежу. '
Мисије на Марс
Овде је приказан погонски систем Халл Тхрустер компаније Аеројет.(Кредит за слику: Аеројет)
Ова равнотежа је једно од кључних питања са којима се НАСА суочава у смишљању слања људи на астероид, а затим на Марс до средине 2030 -их - циљ који је поставио председник Барак Обама.
Царпентер и други недавно су заговарали комбинацију хемијског и електричног погона за мисију са посадом на Марсу Хуманс 2 Марс Суммит 7. маја у Вашингтону, ДЦ, хемијски мотори могли би се користити за погон посаде на Црвену планету за отприлике шест месеци, рекао је Царпентер, али станиште, залихе и опрема која им је потребна могли би се послати унапред на електрични теретни брод, у путовање које би вероватно трајало око две и по године.
„Људи морају да стигну до одредишта у разумном временском периоду“, рекао је он. „Желе да напољу раде своју мисију, а не да је јашу. Хемијски мотори пружају велике потиске, али то није најефикаснији начин за то. '
Насупрот томе, соларни електрични погон, на примјер, могао би бити савршен за мисију без посаде без посаде. „Што се тиче терета, можете одвојити време и учинити ствари ефикасно“, рекао је Царпентер. „Заинтересовани смо за све опције. Заиста не постоји једна технологија сребрних метака за одлазак на Марс - то је портфолио. '
Дугорочно, рекао је, на нуклеарни погон електрични мотори може се показати као најбоља опција за долазак на Марс, али та технологија још није спремна. Тренутно је опрема за извођење нуклеарне фисије превише масовна и захтева водонично гориво, које је тешко складиштити на дуже периоде, рекао је Царпентер. Одржива свемирска летелица на нуклеарни погон још није летела.
'Дугорочно гледано, нуклеарне ракете пружају двоструко мању потрошњу горива од хемијског мотора, али исти или већи потисак', рекао је Царпентер. „Још увек можете брзо стићи, али потрошите упола мање горива. Мислимо да је на помолу, нуклеарна енергија ће на крају бити најбољи систем испоруке посаде. '
Пратите Цлару Московитз на Твиттер и Гоогле+ . Пратите нас @Спацедотцом , Фејсбук и Гоогле+ . Оригинални чланак о СПАЦЕ.цом .
