BepiColombo stacked for launch
Найпростіший спосіб пояснити користь космічних досліджень іонного рушія над ракетою - це порівняти їх у простому стилі «Черепаха і зайця»: чим швидше двоє - в цьому випадку ракета - не завжди виграє гонку.
"Заєць є хімічною силовою системою і місією, де ви можете стріляти головний двигун протягом 30 хвилин або години, а потім для більшості місії, що ви берегте", Майкл Паттерсон, старший технолог програми космічних технологій НАСА, повідомляє Обернено. «З електричним двигуном, це схоже на черепаху, в тому, що ви йдете дуже повільно в початковій швидкості космічного апарата, але ви постійно тягнетеся протягом дуже довгої тривалості - багато тисяч годин - і тоді космічний корабель закінчується збиранням дуже великої дельти до швидкості."
Іонні двигуни будуть використовуватися в місії Європейського космічного агентства (ESA) до Меркурія. BepiColombo (можливо, самий британський звук на сьогоднішній день) буде запущений у 2017 році, пролетить Венерою у 2019 та 2020 роках, і буде захоплений тяжкістю Меркурія в 2024 році.
Космічний апарат використовуватиме спеціально розроблені іонні двигуни Т6, що дозволить ЕКА вивчити найпотаємнішу планету нашої галактики протягом тривалості місії майже сім років. Два орбіти з ESA та Японське космічне агентство (JAXA), розгорнуті BepiColombo, також зможуть проаналізувати поверхню планети на один Земний рік.
Логістика тривалої поїздки була б неможлива без технології іонного двигуна, яку Паттерсон впродовж років розробляв як інженер-конструктор для місії NASA Deep Space 1 Dawn і головний дослідник двигунів NASA Evolutionary Xenon Thruster (NEXT). Він каже tech пропонує багато вищої ефективності палива, спроможність поїхати на більш довгих місіях (люблять той, котрий робиться Bepicolombo), та меншою вартістю забороняюча процедура зльоту. В даний час, за його словами, 50 відсотків маси ракети присвячено хімічним пропелентам.
"З типовими ракетними двигунами ви витрачаєте половину вашої ракети-носія (маси), просто щоб покласти пропелент у простір, щоб мати можливість штовхати все, що ви хочете, щоб підштовхнути до наступного місця", говорить Паттерсон. "Усуваючи цю хімічну силову систему на борту космічного корабля і вводячи в нього електричний двигун, ви можете різко змінити це число до 10, 15 або 20 відсотків загальної маси."
Сітчасті електростатичні іонні двигуни, як і Т6, використовують газ ксенон як пропелент. Інженер з двигунів ESA Ніл Уоллес заявив у своєму випуску, що, припускаючи “ту саму масу палива”, двигуни Т6 можуть навіть прискорюватися до швидкості “в 15 разів більше, ніж звичайний хімічний двигун”.
Зрозуміло, що виходити з економічно ефективними способами для запуску ракет було зосереджено в SpaceX, оскільки компанія, заснована компанією Елон Муск, нещодавно продемонструвала, що вона може повторно використовувати ракети і висаджувати їх на безпілотники в океані.
Проте, іонний двигун, який буде корисною для витрат на паливо для дослідження космосу, просунувся на «льодовикових» швидкостях, вказує Паттерсон.
"Норми застосування технології NASA та Європейського космічного агентства є досить низькими темпами", - говорить він. «Якщо ми говоримо про споживчу електроніку, між концепцією та застосуванням, то це займає від 9 до 12 місяців. Наступні імпульсні системи, які замінюють двигуни, які я побудував і випробував 15 років тому в цьому місяці; ми говоримо про найранішу його застосування, що відбувається в 2021 році."
NASA, цей тиждень, зробив нагороду California-Базована компанія Aerojet Rocketdyne 67 долларов США мільону, 36-місячний контракт розробити сонячний powered іонні двигуни, котрий могли простягнути життя місії навіть більш довгого ніж високо ефективні паливо powered іонні двигуни на борту Bepicolombo.
Наразі іонні двигуни T6, що включають поїздку BepiColombo від EAS, разом з деякою допомогою від сонячно-електричних і хімічних пропелентів, будуть достатньо винахідливими, щоб керувати космічним апаратом протягом всієї семирічної місії, тоді як вчені, в минулому, мали щоб покладатися на метод рогатки, використовуючи гравітаційне тяжіння планети - Марсіани стиль.
Місія EAS швидко наближається, і агентство тільки що завершило тестування нових двигунів T6, які є великим братом до T5, на цьому тижні. Паттерсон каже, що НАСА також впроваджуватиме декілька місій на основі іонних двигунів у 2020 році.
Паттерсон каже, що НАСА вже зробила орбітальний нагляд за всіма «відносно легкими» об'єктами з хімічним двигуном, але їй потрібні іонні системи, щоб дістатися до цільових показників більш високої вартості, таких як дрібніші, далі досягають супутників і астероїди, які важче на орбіті без стійкі коригувальні здібності іонного двигуна.
"Тепер ви потрапляєте в більш цікаву науку, як вхід на орбіти супутників Сатурна або Юпітера або Марса, а також інтригуюча наука, де є потенціал для тестування життя в іншому місці", - говорить Паттерсон. "Це цілі з науковою цінністю, але їх дійсно важко зробити з точки зору руху".
Європа вибухає до Меркурія - що знати про місію BepiColombo
20 жовтня ЄКА запустила свою місію BepiColombo на планету Меркурій зі свого космодрому поблизу екватора в Куру, Французька Гайана. Протягом наступних семи років космічний корабель здійснить серію складних маневрів перед тим, як зробити остаточний підхід до Меркурія в 2025 році.
Потужна нова сонячна батарея виробляє як водневе паливо, так і електричну енергію
Національна лабораторія Лоуренса Берклі, за підтримки Міністерства енергетики, оприлюднила прототип сонячних водневих паливних елементів, який використовує енергію збуджених електронів, щоб розбити запис сонячної ефективності. Ці гібридні клітини виробляють як електричну енергію, так і водневе паливо.
Місія Меркурія Алана Шепарда покладена на синього походження 55 років пізніше
Ніл Армстронг отримує всі нагороди за те, що він перший, хто ходив на Місяць, але саме Алан Шепард записав перші кроки американського чоловіка в космічній гонці з Радами, коли він став оригінальним американським космонавтом, який дійшов до простору, 55 років тому сьогодні. Шепард був на борту космічного корабля "Меркурій", який запускав ...