Достижение низкой околоземной орбиты и более высокой геостационарной орбиты давно стало возможным. Однако, если нужно достичь точки, которая находится еще дальше в космосе, потребуются специальные миссии. Они значительно сложнее и дороже.
Фото: Northrop Grumman
Новый двигатель НАСА может решить эту проблему. С новым двигателем, основанным на эффекте Холла, миссии в дальний космос должны стать не только дешевыми, но и обыденными. Мощность привода составит менее 1 киловатта, чего в космосе достаточно для питания небольших космических аппаратов.
Привод на эффекте Холла — это ионный двигатель. Как известно, они уже используются, например, для вывода спутников на разные орбиты. Однако срок службы этих приводных систем обычно составляет всего несколько тысяч часов работы.
Двигатель НАСА H71M на базе эффекта Холла имеет срок службы более 15 000 часов работы. Привод также обеспечивает изменение скорости (дельта v) на уровне 8 км/с (под дельтой v понимают характеристическую скорость орбитального манёвра, согласно Википедии). По данным НАСА, это «подходящая величина», необходимая для выполнения сложных манёвров.
В принципе, ионные двигатели работают таким образом, что положительно заряженные частицы сильно ускоряются электрическим полем. Ионы затем снова нейтрализуются добавлением электронов, т. е. приводятся в равновесие по напряжениям — иначе они бы вернулись в накопитель, а не были выброшены.
В то время как химическим приводам требуется топливо, вступающее в реакцию друг с другом, ионному двигателю требуется только электроэнергия. Раньше для этой цели в основном использовался газовый ксенон.
Электричество обычно поступает от фотоэлектрических модулей, но может также поступать от радионуклидных батарей, например, в регионах, где солнечный свет уже недостаточно силен.
Двигатель НАСА H71M теперь сможет доставить небольшой космический корабль с низкой околоземной орбиты (НОО) на Луну. С геостационарной орбиты он мог бы направиться к Марсу и проникнуть еще глубже в Солнечную систему, пишет НАСА.
Это интересно, потому что такой зонд, включая двигатель НАСА H71M, можно сделать очень маленьким. Это позволит соответствующим космическим кораблям регулярно и недорого совершать полеты в рамках обычных миссий по размещению спутников. Технология облегчит реализацию миссий в дальний космос или на Луну.
Двигатель НАСА H71M на эффекте Холла. Фото: НАСА
НАСА предоставляет свои ноу-хау о новом приводе коммерческим компаниям, чтобы они могли усовершенствовать технологию и адаптировать ее для своих целей. Northrop Grumman хочет запустить в космос первые действующие двигатели этого типа.
Два двигателя на эффекте Холла NGHT-1X от Northrop Grumman созданы на основе двигателя НАСА и предназначены для вывода на геостационарную околоземную орбиту «Mission Extension Pod» (MEP), космического корабля для обслуживания спутников. По данным НАСА, там он будет размещён как своего рода «реактивный ранец» на более крупном спутнике, что продлит срок его службы как минимум на 6 лет. Миссию планируется начать в 2025 году.
