이미지 크레디트 : NASA / JPL
NASA의 Jupiter Icy Moons Orbiter 임무를 고려중인 새로운 이온 엔진 설계가 성공적으로 테스트되었습니다. 이것은 원자력을 사용하여 우주선의 이온 엔진을위한 전기를 생성하는 원자력 전기 크세논 이온 시스템의 첫 번째 성능 테스트였습니다. Deep Space 1 및 SMART-1과 같은 이전 이온 엔진은 태양열 동력입니다. 새로운 엔진은 Deep Space 1의 10 배의 추력으로 작동했으며 10 년 동안 작동 할 수 있어야합니다. 인생의 잠재적 후보자 인 목성의 얼음 달 각각을 방문하기에 충분한 시간.
NASA의 Project Prometheus가 제안한 Jupiter Icy Moons Orbiter 임무에 사용하기 위해 연구중인 여러 후보 추진 기술 중 하나 인 새로운 이온 추진 엔진 설계는 캘리포니아 주 파사 데나의 NASA 제트 추진 연구소의 엔지니어 팀에 의해 성공적으로 테스트되었습니다.
이 행사는 핵 전기 추진 응용 분야에 사용되는 고효율, 고출력 및 추력 작동 조건에서 Nuclear Electric Xenon Ion System (Nexis) 이온 엔진의 첫 번째 성능 테스트를 거쳤습니다. 이 테스트를 위해 Nexis 엔진은 상용 유틸리티 전력을 사용하여 구동되었습니다. 제안 된 Jupiter Icy Moons Orbiter 우주선에 사용 된 이온 엔진은 온보드 우주 원자로에서 전력을 끌어옵니다. 이온 엔진 또는 전기 스러 스터는 각 얼음 세계 주위의 궤도를 이끌고 목성 (가니메데, 칼리스토 및 유로파)을 도모하여 그들의 화장, 역사 및 생명 유지 가능성에 대한 광범위한 근거리 탐험을 수행 할 것입니다.
JPL에서 개발중인 이온 엔진의 주요 조사자 인 제임스 폴크 (James Polk) 박사는“성능 테스트 첫 날, Nexis 스러 스터는 테스트 한 모든 크세논 이온 스러 스터의 최고 효율 중 하나를 시연했다.
이 시험은 올해 초 JPL의 동일한 진공 챔버에서 12 월 12 일에 수행되었으며, Deep Space 1 비행 예비 이온 스러 스터는 30,352 시간 (약 3.5 년)의 연속 작동 시간을 기록했습니다. Nexis 엔진은 딥 스페이스 1 추진기의 거의 10 배인 20 킬로와트 이상의 전력 수준에서 작동하여 주어진 우주선 질량에 대해 더 큰 추진력과 궁극적으로 더 높은 우주선 속도를 가능하게합니다. Deep Space 1 엔진 성능의 10 배인 2 톤의 추진제를 처리하고 Deep Space 1 추진기 수명의 2 ~ 3 배인 10 년 동안 작동하도록 설계되었습니다.
Nexis 엔진을 사용하는 팀원들은 NASA의 매우 성공적인 Deep Space 1 미션을 수행 한 최초의 이온 엔진을 개발하는 데 도움을 주었으며, 이는 12 개의 위험도가 높은 고급 기술을 검증했으며, 그 중 우주에서 최초의 이온 엔진을 사용했습니다.
JPL의 Nexis 프로그램 관리자 인 Tom Randolph는“Nexis 스러 스터는 이전에 주요 부품에 사용되었던 금속을 고급 탄소 기반 재료로 대체하여 딥 스페이스 1 스러 스터의 더 큰 고성능 후손입니다. . "Thruster의 혁신적인 성능은 Deep Space 1 수명 테스트 및 기타 구성 요소 테스트 데이터를 사용하여 개발 및 검증 된 상세 컴퓨터 모델을 사용한 시뮬레이션을 포함한 광범위한 설계 프로세스의 결과입니다."
고체 또는 액체 연료를 사용하는 대부분의 화학 로켓 엔진의 짧고 높은 추력 화상과 달리 이온 엔진은 전기적으로 충전 된 크세논 원자의 희미한 푸른 빛만 방출합니다. 이는 포토 플래시 튜브와 많은 등대 전구에서 발견되는 것과 동일한 가스입니다. 엔진의 추력은 손바닥에 쥐고있는 종이에 가해지는 힘만큼 온화합니다. 그러나 장거리 운송시 엔진은 기존 로켓보다 연료 킬로그램 당 20 배의 추력을 전달할 수 있습니다.
이온 기술의 핵심은 높은 배기 속도입니다. 이온 엔진은 하루에 수백 그램의 추진 제로 작동 할 수있어 가벼워집니다. 무게가 적다는 것은 발사 비용이 적게 들지만, 이온 추진 우주선은 다른 우주선보다 훨씬 빠르고 멀리 갈 수 있습니다.
“이 테스트는 NASA의 Glenn Research Center에있는 최신 전력 추진 엔진의 최신 테스트와 함께 태양계 전체를 넘어 플래그십 우주 탐사 임무를 지원하는 데 필요한 기술 개발의 또 다른 예입니다. 프로젝트 프로 메테우스의 앨런 뉴 하우스 이사는 말했다. "우리는 어려운 성과 목표로 팀에 도전했으며 기술 과제를 극복하는 데 창의성을 발휘할 수있는 능력을 보여주고 있습니다."
NASA의 프로젝트 프로 메테우스는 우주 핵분열 전력 및 전기 추진 기술에 전략적 투자를하고 있으며,이를 통해 현재의 전력 및 추진 시스템에서 가능한 것 이상의 기능을 갖춘 외부 태양계에 새로운 임무를 부여 할 수 있습니다. 연구중인 첫 번째 미션 인 Jupiter Icy Moon Orbiter는 향후 10 년 안에 발사되어 NASA에 과학 및 통신 기능과 미션 디자인 옵션이 크게 개선되었습니다. Jupiter Icy Moons Orbiter는 방사성 동위 원소 열전 발전기를 사용하는 Cassini 또는 Galileo 임무와 같이 수백 와트의 전력 만 생성하는 대신 수만 와트의 전력을 가질 수있어 잠재적 인 과학 복귀가 여러 번 증가 할 수 있습니다.
Nexis 이온 엔진의 개발은 JPL의 엔지니어 팀에 의해 수행되고 있습니다. 에어로 제트, 레드몬드, 워시; 보잉 전자 동적 장치, 토랜스, 캘리포니아; NASA의 마샬 우주 비행 센터, 앨라배마 헌츠빌; 콜로라도 주립 대학교, 포트 콜린스, 콜로라도; 조지아 공과 대학, 애틀랜타, 조지아; 및 미국 캘리포니아 로스 엔젤레스 항공 우주국.
인터넷상의 Project Prometheus에 대한 자세한 정보는 http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm을 방문하십시오.
제안 된 Jupiter Icy Moons Orbiter 임무에 대한 정보는 NASA Jimo MIssion에서 확인할 수 있습니다.
원본 출처 : NASA / JPL 뉴스 릴리스
