Репортаж от Wedoany，Лаборатория реактивного движения (JPL) НАСА успешно завершила ранние испытания нового электромагнитного двигателя, открывая новые возможности для высадки астронавтов на Марс и роботизированных миссий в Солнечной системе.
24 февраля инженеры JPL в Южной Калифорнии провели важное испытание этого экспериментального двигателя, достигнув мощности зажигания, превышающей любые аналогичные тесты, ранее проводившиеся в США. Этот двигатель, использующий пары металлического лития в качестве топлива, представляет собой значительный прогресс в технологии электрического движения. Во время первого теста прототип превзошел по характеристикам существующие электрические двигатели космических аппаратов НАСА, а результаты испытаний послужат основой для дальнейших улучшений и расширенных экспериментов.
Администратор НАСА Джаред Айзекман заявил, что успешное испытание этого двигателя является уверенным шагом на пути к отправке американских астронавтов на Марс. Это первый случай в США, когда система электрического движения работает на высоком уровне мощности в 120 киловатт, и НАСА продолжит стратегические инвестиции для технологического прорыва.
Испытание проводилось в вакуумной камере, специально спроектированной в Лаборатории электрического движения JPL. Во время пяти циклов зажигания температура центрального вольфрамового электрода двигателя превысила 5000 градусов по Фаренгейту (2800 градусов по Цельсию), излучая ослепительно яркий белый свет.
Эффективность электрических двигательных систем значительно выше, чем у традиционных химических ракет, а расход топлива может быть снижен до 90%. Они способны стабильно создавать тягу в течение длительного времени, позволяя космическому аппарату постепенно разгоняться до чрезвычайно высоких скоростей. Зонд НАСА «Психея» использует электрический двигатель на солнечной энергии, в конечном итоге достигая скорости 124 000 миль в час.
Новый испытываемый двигатель представляет собой литий-ионный магнитоплазмодинамический (МПД) двигатель, концепция которого появилась еще в 1960-х годах, но никогда не применялась на практике. В отличие от существующих систем, он использует сильные токи и магнитные поля для ускорения литий-ионной плазмы, создавая большую тягу при высоких уровнях мощности.
В ходе предварительных испытаний мощность двигателя достигла 120 киловатт, что более чем в 25 раз превышает мощность двигателя зонда «Психея», и он стал самой мощной электрической двигательной системой, когда-либо испытанной в США. Старший научный сотрудник JPL Джеймс Полк отметил, что первое испытание после многих лет подготовки имеет огромное значение, не только доказав работоспособность двигателя и достижение ожидаемого уровня мощности, но и предоставив хорошую испытательную платформу для решения проблем масштабирования производства.
Полк наблюдал за испытанием через смотровое окно в 26-футовой (8-метровой) вакуумной камере с водяным охлаждением. После запуска двигателя внешний электрод нагрелся, выбрасывая ярко-красный поток плазмы и создавая яркий светящийся шлейф. Полк десятилетиями изучал этот метод движения, внеся вклад в такие ранние миссии, как «Dawn» и «Deep Space 1».
Следующая задача — увеличение мощности двигателя. Исследователи стремятся в ближайшие несколько лет довести мощность каждого двигателя до уровня от 500 киловатт до 1 мегаватта. Поскольку система работает при чрезвычайно высоких температурах, инженерам необходимо доказать ее способность надежно функционировать в течение длительного времени. Для пилотируемой миссии на Марс может потребоваться общая мощность от 2 до 4 мегаватт или совместная работа нескольких двигателей в течение более 23 000 часов.
МПД-двигатель с литий-ионным питанием обладает очевидными преимуществами: он может работать на чрезвычайно высокой мощности, эффективно использовать топливо и создавать большую тягу. В сочетании с ядерным источником энергии он может уменьшить общую стартовую массу, позволяя пилотируемым миссиям нести более тяжелую полезную нагрузку, делая долгосрочные миссии на Марс более реалистичными и экономически эффективными.
Разработка этого двигателя велась в течение двух с половиной лет под руководством JPL в сотрудничестве с Принстонским университетом в Нью-Джерси и Исследовательским центром Гленна НАСА. Проект финансируется программой НАСА по космическим ядерным энергетическим установкам, запущенной в 2020 году с целью продвижения ключевых технологий ядерных электрических двигательных систем мегаваттного класса. Программа базируется в Центре космических полетов имени Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, и относится к Управлению космических технологий НАСА.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
