NASA завершило безперервний п'ятирічний тест нових економічних космічних іонних двигунів

Американське аерокосмічне агентство NASA завершило п'ятирічні випробування іонних двигунів NEXT. Це стало закінченням найтривалішого безперервного тесту космічних рухових установок у наземних умовах. Випробування показали, що нові двигуни не тільки досить надійні і здатні пропрацювати без поломок п'ять років поспіль, але і витрачають у десять разів менше палива для прискорення космічного апарату.

Експериментальний двигун було змонтовано у вакуумній камері. Далі його підключили до джерела електроенергії і баку з ксеноном. В робочу камеру пристрою надходили атоми ксенону, туди ж прямував пучок електронів і потім електрони викликали іонізацію атомів інертного газу. При зіткненні ксенонових атомів з електронами виходило вже два електрони і важкий позитивний іон, який схоплювався електричним полем. Електричне поле створювало потік іонів ксенону, прискорених до сорока кілометрів на секунду і викидало через сітчастий електрод назовні. Через окреме сопло викидалися електрони: при включенні за двигуном виникало блакитне світіння створеної ним плазми.

Тяга, як показали випробування, відповідала розрахунковій і при цьому невелика в абсолютному вираженні. NEXT розвивав тягу всього у 236 міліньютонів, тобто на Землі такої сили вистачило б тільки на те, щоб утримати в повітрі масу близько 24 грам. Однак при цьому за весь час роботи двигун міг би надати тому апарату, на якому встановлений, такий імпульс, який можливо отримати лише за допомогою ракетного двигуна, що спалює більше десяти тонн палива. Ксенону, для порівняння, пішло лише 800 кілограмів, а електрична потужність дослідної установки в сім кіловат допускає живлення від сонячних батарей з площею у кілька десятків квадратних метрів: що цілком реально для автоматичних міжпланетних станцій, АМС.

Економічність іонних двигунів як таких є головною їхньою перевагою, тому сам факт малої витрати робочої речовини NEXT не став несподіванкою. Основним результатом випробувань, як стверджують розробники NEXT, стало підтвердження того, що двигун істотно перевершує попередні зразки. Він набагато досконаліший за двигуни NSTAR, які були встановлені на АМС Deep Space: як за абсолютною величиною тяги, так і за ефективністю (ККД 70 проти 61 відсотка).

В даний час інженери NASA розглядають NEXT як можливий двигун для встановлення на АМС до Титану або Енцеладу, супутників газових планет-гігантів. Розрахунки показують, що застосування іонного прискорювача може заощадити у таких перельотах до декількох тонн палива та за рахунок цього збільшити масу наукових приладів. !zn

Читайте також:

NASA провело успішні тести "надрукованого" на 3D-принтері ракетного компонента

NASA запустило апарат LADEE для вивчення атмосфери Місяця

Телескоп NASA зняв фільм про 13 років з життя чорної діри

Американці запустять у стратосферу безпілотник на сонячних батареях на п'ять років