QinetiQ ion thrusters on BepiColombo
Najenostavnejši način, da razložite prednosti raziskovanja vesolja s pomočjo ionskega propelerja nad raketo, je, da jih primerjate s preprostim stilom "Želva in Hare": hitrejši od obeh - v tem primeru raketa - ne zmaga vedno dirke..
"Zec je pogonski sistem za kemikalije in misija, kjer lahko v glavnem poganjate glavni motor za 30 minut ali eno uro in nato za večino misije, ki ste jo obiskali," pravi Michael Patterson, višji tehnolog v NASA-inem programu za vesoljske pogonske tehnologije. Inverse. »Z električnim pogonom, je to kot želva, ker se v začetni hitrosti vesoljskega plovila zelo počasi premikate, vendar se nenehno potiskajte skozi zelo dolgo trajanje - več tisoč ur - in potem vesoljsko plovilo konča s pobiranjem zelo velike delte do hitrosti.. «
Ionski motorji se bodo uporabljali v misiji Evropske vesoljske agencije (ESA) v Mercury. BepiColombo (morda doslej najbolj britansko zvočno vesoljsko plovilo) se bo začel leta 2017, preletel bo Venus leta 2019 in 2020 in bo leta 2024 ujet z Merkurjevo težo.
Vesoljsko plovilo bo uporabljalo posebej zasnovane ionske potisnike T6, ki bodo ESA omogočili, da preuči najgloblji planet naše galaksije v trajanju misije skoraj sedem let. Dve orbiterji iz ESA in japonska vesoljska agencija (JAXA), ki ju je napotil BepiColombo, bosta lahko analizirali tudi površino planeta za eno zemeljsko leto.
Logistika dolgega potovanja ne bi bila mogoča brez tehnologije ionskega propelerja, ki jo Patterson razvija že vrsto let kot projektant za NASA-jevo misijo Deep Space 1 Dawn in glavni raziskovalec na pogonskem sistemu NASA Evolutionary Xenon Thruster (NEXT). Pravi, da tehnologija ponuja veliko večjo učinkovitost pri porabi goriva, zmožnost daljših misij (kot je tista, ki jo izvaja BepiColombo) in manj stroškovno sprejemljiv vzletni postopek. Trenutno, pravi, 50 odstotkov mase rakete je namenjenih kemičnim potisnim plinom.
"Z značilnimi raketnimi potisniki porabite polovico svojega izstrelitvenega vozila (maso) samo zato, da bi potisnili vesolje v prostor, da lahko potisnete karkoli želite, da ga potisnete na naslednjo lokacijo," pravi Patterson. "Z odstranitvijo tega kemijskega pogonskega sistema na krovu vesoljskega plovila in poganjanjem električnega pogona lahko to število dramatično znižate na 10, 15 ali 20 odstotkov skupne mase."
Omrežni elektrostatični ionski potisniki, kot T6, uporabljajo plin ksenon kot pogonsko sredstvo. Pogonski inženir ESA Neil Wallace je v izjavi dejal, da se lahko, pod predpostavko, da je "ista masa pogonskega plina", T6 potisniki celo pospešijo do hitrosti "15-krat večja od običajnega kemičnega propelerja."
Prihranek stroškovno učinkovitih načinov za lansiranje raket je bil seveda v središču SpaceXa, kot je nedavno pokazala družba Elon Musk, da bi lahko ponovno uporabila rakete in jih spravila na drone v ocean.
Vendar pa je ionski pogon, ki bo koristil stroškom goriva za raziskovanje vesolja, napredoval pri »ledeni« hitrosti, poudarja Patterson.
"Uporabnost tehnologije s strani NASA in Evropske vesoljske agencije je zelo nizka," pravi. »Če govorimo o potrošniški elektroniki, med konceptom in aplikacijo, traja devet do dvanajst mesecev. Naslednji ionski pogonski sistemi, ki zamenjujejo motorje, ki sem jih zgradil in preizkusil pred 15 leti tega meseca; govorimo o prvi uporabi tega dogodka leta 2021."
NASA je ta teden podelila družbi Aerojet Rocketdyne s sedežem v Kaliforniji pogodbo v višini 67 milijonov dolarjev in 36 mesecev za razvoj ionskih motorjev na sončno energijo, ki bi lahko podaljšali življenjsko dobo misije celo dlje kot visoko učinkoviti ionski motorji na pogon BepiColombo.
Za zdaj bodo ionski potisniki T6, ki napajajo EAS-ovo potovanje BepiColombo, skupaj z nekaj pomoči iz solarno-električnih in kemijskih potisnih motorjev, dovolj iznajdljivi za usmerjanje vesoljskega plovila za celotno sedemletno misijo, medtem ko so znanstveniki v preteklosti že imeli da se zanašamo na metodo s fračo, ki uporablja gravitacijsko vlečenje planeta - Marsovac slog.
Poslanstvo EAS-a se hitro približuje in agencija je pravkar zaključila testiranje novih potisnikov T6, ki so večji brat T5, ta teden. Patterson pravi, da bo NASA tudi v letu 2020 izvedla več misij na osnovi ionskih motorjev.
Patterson pravi, da je NASA že opravila orbitalni nadzor nad vsemi »relativno lahkimi« predmeti s kemičnim pogonom, vendar pa bodo potrebovali ionske sisteme, da bi prišli do ciljev višje vrednosti, kot so manjši, daljši dosežki lun in asteroidov, ki jih je težje krožiti brez stabilne korektivne sposobnosti ionskega propelerja.
"Zdaj ste prišli do bolj zanimive znanosti, kot je vstopanje v orbite Saturnovih ali Jupitrovih ali Marsovih lun in opravljanje zanimive znanosti, kjer obstaja potencial za preskušanje življenja drugje," pravi Patterson. "To so znanstveni cilji z visoko vrednostjo, vendar jih je s stališča pogona res težko narediti."
NASA je našla potisnike, ki bodo (verjetno) poslali astronavte na Mars
NASA je vse na poti do Marsa, če pa vesoljska agencija resno želi poslati ljudi na rdeči planet, bo potrebovala pravo vrsto tehnologije. Predstavljamo: nove potisnike, ki bodo astronavti pognali 140 milijonov kilometrov od Zemlje do Marsa. Prototip protipotiskalnika velikosti mize, imenovan "X3" ...
Nevtralnost mreže: Preberite pismo 39 Senatorji so poslali Ajit Pai v zadnjem naporu
39 Demokratični senatorji so poslali pismo predsedniku FCC Ajitu Paiju in ga pozvali, naj ponovno preuči svoj predlog za odpravo prejšnjih pravil o nevtralnosti omrežja.
Podnebne spremembe bodo povzročile, da bodo žuželke postale lahkejše in bodo ogrožale rastoča pridelka
Podnebne spremembe že ogrožajo našo preskrbo s hrano, saj zvišujejo temperature in povzročajo požare, vendar pa povečana toplota pospešuje metabolizem žuželk, opozarjajo znanstveniki v novi raziskavi znanosti. To dodatno ogroža našo prihodnjo varnost preskrbe s hrano, ki je zaradi podnebnih sprememb že ogrožena.