Готовность НАСА к применению солнечных технологий - NASA Solar Technology Application Readiness
Readiness NASA Solar Technology Application ( NSTAR ) представляет собой тип корабля иона подруливающее называется электростатической ионный двигатель . Это высокоэффективная силовая установка для космического корабля с малой тягой, работающая на электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями . В нем используются высоковольтные электроды для ускорения ионов с помощью электростатических сил.
Развитие и производительность
Целью программы NSTAR была разработка ионной двигательной установки на ксеноновом топливе для полетов в дальний космос. Электростатический ионный двигатель NSTAR был разработан в Исследовательском центре Гленна НАСА и изготовлен компаниями Hughes и Spectrum Astro, Inc. в начале 1990-х годов. Развитие системы подачи стало результатом совместных усилий между JPL и Moog Inc .
Ионы ускоряются через две мелкие сетки с разницей примерно 1300 В между ними для работы 2,3 кВт, с тягой 20-92 мН , удельным импульсом 19000-30500 Н · с / кг (1950-3100 с) и общая импульсная способность 2,65 x 10 6 нс.
В 1996 году прототип двигателя выдержал 8000 часов непрерывной работы в вакуумной камере, имитирующей условия космического пространства . Результаты прототипирования были использованы для определения конструкции летного оборудования, которое было построено для зонда Deep Space 1. Одной из задач была разработка компактного и легкого блока обработки мощности, который преобразует энергию солнечных батарей в напряжение, необходимое для двигателя.
Представление
Двигатель развивает удельный импульс от одной до трех тысяч секунд. Это на порядок больше, чем у традиционных космических двигателей, что дает экономию массы примерно вдвое. Это приводит к созданию гораздо более легких и менее дорогих ракет-носителей. Хотя двигатель обеспечивает тягу всего 92 миллиньютона (0,331 унции-силы ) при максимальной мощности (2100 Вт в миссии DS1 ), корабль достиг высокой скорости, потому что ионные двигатели работают непрерывно в течение длительных периодов времени.
Приложения
Ионный двигатель NSTAR был впервые использован на космическом корабле Deep Space 1 (DS1), запущенном 24 октября 1998 года. Миссия Deep Space осуществила пролет астероида 9969 Брайля и кометы Боррелли . Он производил 2,3 кВт и был основным двигателем для зонда.
Второй межпланетной миссией с использованием двигателя NSTAR стал космический корабль Dawn с тремя дублирующими блоками диаметром 30 см каждый. Dawn - это первая исследовательская миссия НАСА, в которой ионный двигатель используется для входа и выхода на более чем одну орбиту.
Инженеры НАСА заявляют, что двигатели NSTAR с тягой в 5 киловатт и 0,04 фунта являются кандидатами для доставки космических кораблей к Европе , Плутону и другим небольшим телам в глубоком космосе.
Смотрите также
- Движитель космического корабля с электроприводом
- ДАЛЕЕ (ионный двигатель)
- Усовершенствованная электрическая силовая установка