迈过一个重要的里程碑:研制一款未来火箭动力

文章作者:bianji3 | 2018-08-31
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  人类如果要进军宇宙深空,必然要放弃传统的化学能动力火箭,目前美国航空航天局(NASA)正在研制一款未来火箭动力,已经取得了阶段性的进展。

  有朝一日可能将美国宇航员送往火星的下一代例子发动机,刚刚迈过了一个重要的里程碑。 Aerojet Rocketdyne 与来自 Glenn Research 和喷气动力实验室的 NASA 工程师们通力协作,刚刚完成了为 NASA 建造的先进电力推进系统(AEPS)—— 13 kW 霍尔推进器的早期系统集成测试。 这一进展,为该项目的后续发展铺平了道路。

NASA 霍尔离子推进器(类似于 Aerospace Rocketdyne 开发 的那种)

  NASA 月球和深空任务的一大阻碍,就是必须克服推进系统的实用性问题。 当前的化学火箭,已处于其理论极限的边缘。而核热机的概念,仍然处于较原始的理论阶段。

  不过,最近的 NEXT 和黎明号(探索 Ceres 谷神星)任务,已经证明了低燃料负荷 + 高效率离子推进器可能是一个近期可行的解决方案、同时具有更广泛的推进作用。

  根据合同, Aerojet Rocketdyne 正致力于 AEPS 离子推进器、动力处理单元、低压氙气流量控制器、以及电气线束的开发 —— 所有这些都将由太阳能电池板在太空中供电。

  通过未来的 50kW 离子推进器,它可利用磁场中捕获的电子来电离氙分子、并将它们加快到极高的速度。NASA 希望将推进器效率提升 100 倍、电子推进系统的电离也增加一倍。

  这些 AEPS 推进器有许多潜在应用场景, 其中比较引人注目的,就是 NASA 的 Gateway 载人深空轨道前哨、甚至是首次载人火星探险任务。

  Rocketdyne 表示,最近已对 AEPS 霍尔推进器的功率元件进行了测试,其中包括放电供电元件(DSU)、功率处理单元(PPU)。

  其使用了与 NASA 开发的离子推进器相连的单元,并在该机构位于俄亥俄州克利夫兰的哥伦研究中心的热真空室中进行了测试。

  结果表明, DSU 和 PPU 不仅能够顺利地实现功率转换,还具有高效率、最低废热的特性。

  通过早期的系统集成测试,Aerojet Rocketdyne 工程师正在进入设计定稿和炎症阶段,然后是关键设计评审(CDR)和最终生产。

  Aerojet Rocketdyne 首席执行官兼总裁 EileenDrake 表示: “通过保持推进技术的最前沿,我们不仅在重返月球方面发挥了重要作用,还将在未来的载人火星旅途中扮演重要的角色”。

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