Ko gre za naslednjo generacijo raziskovanja vesolja, se preučujejo številne ključne tehnologije. Poleg vesoljskih plovil in lansirnikov, ki bodo lahko astronavte poslali dlje v Osončje, NASA in druge vesoljske agencije iščejo tudi nova sredstva za pogon. V primerjavi z običajnimi raketami je cilj ustvariti sisteme, ki ponujajo zanesljiv potisk, hkrati pa zagotavljajo učinkovitost goriva.
V ta namen se je NASA združila z Aerojet Rocketdyne, kalifornijskim proizvajalcem raket in raketnih pogonov, da bi razvila Solarni električni pogon (SEP) Potisni pogon s Hallovim učinkom. Podjetje je znano kot napredni električni pogonski sistem (AEPS). pred kratkim dokončano uspešen test zgodnje sistemske integracije tega potisnika, ki bo omogočil misije raziskovanja globokega vesolja in komercialne vesoljske dejavnosti.
Preizkus je potekal v Nasinem raziskovalnem centru Glenn in se je osredotočil na enoto za oskrbo z razelektritvijo (DSU) in enoto za obdelavo energije (PPU), ki sta bili združeni s potisnim pogonom, ki ga je razvila NASA, in nato testirani v termični vakuumski komori. Preizkus je dokazal, da lahko sistem učinkovito prikriva energijo, tako da sončno energijo spremeni v potisk, hkrati pa proizvede minimalno odpadno toploto.
Aerojet Rockeydyne je v sodelovanju z NASA pred kratkim izvedel uspešen preizkus svojega sistema solarnega električnega pogona (SEP) naslednje generacije. Zasluge: NASA
Kot je v nedavnem podjetju povedala Eileen Drake, izvršna direktorica in predsednica Aerojet Rocketdyne izjava za javnost :
»Naša enota za oskrbo z razelektritvijo AEPS je delovala izjemno, kar je prineslo znatne izboljšave učinkovitosti pretvorbe, pomembne za prihodnje zahtevne misije. Ti rezultati so dokaz osredotočenosti in predanosti ekipe Aerojet Rocketdyne za napredovanje najsodobnejšega na tem kritičnem področju tehnologije v vesolju.'
Podobno kot običajni potisni pogoni s Hallovim učinkom se SEP zanaša na električno polje za ioniziranje in pospeševanje pogonskega goriva (v večini primerov žlahtnega plina, kot je ksenon). V primeru SEP potrebno električno energijo proizvajajo fotovoltaične celice (tudi sončne celice). Neposredna prednost tovrstnega sistema je, da lahko ponudi potisk, ki je primerljiv s konvencionalnim kemičnim pogonskim sistemom, vendar z uporabo ene desetine pogonskega goriva.
Z uporabo 10 kW potisnega sistema SEP in 425 kg (937 lbs) ksenonskega pogonskega goriva jeZoravesoljsko plovilo je lahko doseglo največjo hitrost 41.260 km/h (mph). Ta najnovejši test je vključeval 13-kilovatni sistem, Aerodyne pa ga namerava v prihodnjih letih povečati. Na primer, 50-kW SEP potisni sistem je načrtovan za uporabo na NASA, ki ga predlaga Lunarna orbitalna platforma-gateway (LOP-G) – prej znan kot Deep Space Gateway .
Umetnikov vtis o prehodu Deep Space Gateway, ki ga trenutno razvija Lockheed Martin. Zasluge: NASA
Ta vesoljska postaja, ki bo zgrajena v orbiti okoli Lune, bo olajšala prihodnje misije na lunino površje, služila pa bo tudi kot izhodiščna točka za prve misije s posadko na Mars in globlje v Osončje. Kot Drake navedeno :
»Z tem, ko smo ostali na vrhuncu pogonske tehnologije, smo se postavili za pomembno vlogo ne le pri vrnitvi na Luno, temveč tudi pri vseh prihodnjih pobudah za pošiljanje ljudi na Mars. AEPS je predvodnik za naslednjo generacijo raziskovanja globokega vesolja in navdušeni smo, da smo na jamboru.'
Ko je ta zadnji test končan, bo ekipa zdaj prešla na fazo dokončnega oblikovanja in preverjanja, ki ji bo sledil kritični pregled načrta (CDR) – kjer bo zasnova potisnika dokončana in odobrena za proizvodnjo. Če bo šlo vse po načrtih, bo 50-kW različica tega sistema služila kot element za moč in pogon (PPE) na Lunarna orbitalna platforma-gateway (LOP-G).
Poleg razvoja tehnologije SEP naslednje generacije za NASA je Aerodyne odgovoren tudi za pogonske sisteme, ki poganjajo Marsova atmosfera in hlapna evolucija (MAVEN) misija, Izvor, spektralna interpretacija, identifikacija virov, varnost, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) in nedavno zagnano Sončna sonda Parker .
Na komercialnem področju je Aerojet Rocketdyne odgovoren tudi za potisne pogone združenja United Launch Alliance (ULA). Atlas V raketa, Kentavernosilna raketa zgornje stopnje in Crew Capsule Escape Solid Rocket Motor (CCE SRM) na krovu Blue Origin's Novi Shephard kapsula. Podjetje razvija tudi zelena goriva z zmanjšano toksičnostjo kot alternativo hidrazinskemu gorivu kot del NASA-ine Misija zelene potisne infuzije (GPIM).
Umetniški koncept NASA-jevega vesoljskega lansirnega sistema (SLS) na levi in večnamenskega vozila za posadko Orion (desno). Zasluge: NASA
In ko bo prišel čas, da NASA pošlje astronavte nazaj na Luno in izvede svoje 'potovanje na Mars', bodo motorji Aerojet Rocketdyne igrali ključno vlogo. Ti vključujejo motorja RS-25 in RL-10 za jedro in zgornjo stopnjo motorja Sistem za izstrelitev vesolja (SLS), kot tudi izpušni motor na Vesoljsko plovilo Orion – ključna komponenta Orionovega sistema za prekinitev lansiranja (LAS).
Poleg raket za večkratno uporabo, vesoljskih letal, enostopenjskih raket v orbito in drugih sistemov je solarni električni pogon namenjen ponovni poživitvi raziskovanja vesolja ob hkratnem zniževanju stroškov. S svojo kombinacijo zanesljivega potiska in učinkovitosti porabe goriva bodo sistemi SEP omogočali manjše, lažje in cenejše misije ter odpirali nove priložnosti za raziskovanje vesolja.
Nadaljnje branje: Aerojet Rocketdyne