NASTĘPNY (silnik jonowy)

Obraz operacji Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) NASA w komorze próżniowej

Projekt NASA Evolutionary Xenon Thruster ( NEXT ) w Glenn Research Center to elektrostatyczny silnik jonowy z siatką, około trzy razy silniejszy niż NSTAR używany na statkach kosmicznych Dawn i Deep Space 1 . Był używany w DART .

NEXT zapewnia większy dostarczany ładunek, mniejszy rozmiar pojazdu nośnego i inne ulepszenia misji w porównaniu z chemicznymi i innymi technologiami napędu elektrycznego dla misji Discovery , New Frontiers , eksploracji Marsa i flagowych misji eksploracji planet zewnętrznych. Glenn Research Center wyprodukowało komorę jonizacyjną rdzenia silnika testowego, a Aerojet Rocketdyne zaprojektował i zbudował zespół przyspieszania jonów.

Wydajność

Silnik NEXT to rodzaj słonecznego napędu elektrycznego , w którym układy napędowe wykorzystują energię elektryczną wytwarzaną przez panel słoneczny statku kosmicznego do przyspieszenia ksenonowego paliwa napędowego do prędkości do 90 000 mil na godzinę (145 000 km / h lub 40 km / s). NEXT może zużywać 6,9 kW mocy do wytworzenia ciągu 237 mN , z impulsem właściwym 4170 sekund (w porównaniu do 3120 dla NSTAR ) i działa od ponad pięciu lat. Można go zdławić do mocy 0,5 kW, gdy ma określony impuls 1320 sekund.

Trwałość i całkowity impuls

Pędnik NEXT wykazał w testach naziemnych całkowity impuls 17 MN·s; co od 2010 roku było najwyższym całkowitym impulsem, jaki kiedykolwiek wykazał silnik jonowy. Obszar ekstrakcji wiązki 1,6 razy większy niż NSTAR pozwala na wyższą moc wejściową pędnika przy zachowaniu niskich napięć i gęstości prądu jonowego, utrzymując w ten sposób żywotność pędnika.

W listopadzie 2010 roku ujawniono, że prototyp przeszedł test trwający 48 000 godzin (5,5 roku) w grudniu 2009 roku. Charakterystyka działania steru strumieniowego, mierzona w całym zakresie przepustnicy, mieściła się w przewidywaniach, a silnik wykazywał niewielkie oznaki degradacji i jest gotowy na misje.

Status

NEXT zakończył przegląd wymagań systemowych w lipcu 2015 r. i wstępny przegląd projektu w lutym 2016 r. Pierwsze dwie jednostki latające będą dostępne na początku 2019 r. Koncepcja misji CAESAR do komety 67P/Czuriumow-Gerasimenko była finalistą misji programu New Frontiers # 4, a gdyby został wybrany, byłby napędzany przez silnik jonowy NEXT. Jednak 27 czerwca 2019 r. Zamiast tego wybrano drugiego finalistę, misję Dragonfly . Następnie będzie to produkt komercyjny do zakupu przez NASA i klientów spoza NASA. Aerojet Rocketdyne i ich główny podwykonawca ZIN Technologies zachowują prawa do produkcji systemu, znanego jako NEXT-C do przyszłej komercjalizacji.

Użyj w kosmosie

Wystrzelony w listopadzie 2021 r., po raz pierwszy w kosmosie, statek kosmiczny Double Asteroid Redirection Test (DART) wykorzystywał silnik jonowy NEXT-C zasilany przez 22 m ² paneli słonecznych generujących ~3,5 kW.

Zobacz też