Máy đẩy ion NEXT của NASA tăng kỷ lục thế giới hoạt động liên tục

Anonim

Máy đẩy ion NEXT của NASA tăng kỷ lục thế giới hoạt động liên tục

Không gian

David Szondy

Ngày 28 tháng 12 năm 2012

6 hình

Động cơ TIẾP THEO của NASA (Ảnh: NASA)

Động cơ ion Xenon Thruster (NEXT) của NASA đã lập kỷ lục thế giới mới bằng cách tăng 43.000 giờ hoạt động liên tục tại Phòng thí nghiệm sức đẩy điện của Trung tâm nghiên cứu Glenn của NASA. Máy đẩy bảy kilowatt nhằm mục đích đẩy tàu thăm dò không gian sâu của NASA trong tương lai vào các nhiệm vụ trong đó tên lửa hóa học không phải là lựa chọn thực tế.

Lực đẩy ion đã đi một chặng đường dài từ những năm 1960 khi nó là một sự tò mò về kỹ thuật với cái tên Star Trek thú vị . Thay vì đốt nhiên liệu, máy đẩy ion lấy năng lượng điện từ các tấm pin mặt trời hoặc nguồn năng lượng hạt nhân. Nó sử dụng điện này để ion hóa các phân tử (trong trường hợp của NEXT, xenon) và sau đó là cực âm để tăng tốc chúng tĩnh điện. Khi các phân tử bắn ra phía sau động cơ, chúng tạo ra lực đẩy.

Nghe có vẻ đơn giản, nhưng lượng lực đẩy rất nhỏ - tương đương với trọng lượng của một đồng xu nằm trên bàn. Trường hợp máy đẩy ion có nó trên các tên lửa hóa học, trước hết, về hiệu quả - máy đẩy ion có hiệu suất nhiên liệu gấp 10 đến 12 lần so với tên lửa hóa học. Thứ hai, một máy đẩy ion có thể chạy trong một khoảng thời gian dài hơn nhiều. Khi tên lửa hóa học đốt cháy trong vài phút, các máy đẩy ion có thể đốt cháy trong hàng ngàn giờ, điều này cho phép lực đẩy nhỏ bé đó tích tụ thành tốc độ cần thiết cho các nhiệm vụ không gian sâu.

Máy đẩy ion NEXT là một trong những thế hệ động cơ mới nhất của NASA. Với công suất đầu ra là bảy kilowatt, nó mạnh hơn gấp đôi so với những cái được sử dụng trên tàu thăm dò không gian Dawn không người lái. Tuy nhiên, nó đơn giản hơn trong thiết kế, nhẹ hơn và hiệu quả hơn, và cũng được thiết kế cho độ bền rất cao.

Kỷ lục hiện tại của nó là 43.000 giờ tương đương với gần năm năm hoạt động liên tục trong khi chỉ tiêu thụ 770 kg (1697, 5 lbs) chất đẩy nhiên liệu xenon. Động cơ NEXT sẽ cung cấp 30 triệu newton trong tổng số xung cho tàu vũ trụ. Điều này có nghĩa đơn giản là động cơ NEXT có thể làm cho một tàu vũ trụ đi (cuối cùng) rất xa và rất nhanh.

Nguồn: NASA

Động cơ NEXT đang trải qua thử nghiệm (Ảnh: NASA)

Sơ đồ cho thấy cách thức hoạt động của một động cơ ion (Ảnh: NASA)

Nhiệm vụ không gian trong tương lai có thể sử dụng lực đẩy ion (Ảnh: NASA)

Động cơ NEXT (Ảnh: NASA)

Động cơ NEXT (Ảnh: NASA)

Động cơ TIẾP THEO của NASA (Ảnh: NASA)