Gli ingegneri della NASA hanno recentemente testato un sistema di propulsione elettrica di prossima generazione che un giorno potrebbe alimentare una missione con equipaggio su Marte.
La NASA ha acceso un prototipo del suo propulsore elettromagnetico all’interno di una digicam a vuoto, raggiungendo livelli di potenza fino a 120 kilowatt, il più alto raggiunto nei take a look at statunitensi di un sistema di propulsione elettrica. Si tratta di oltre 25 volte la potenza dei propulsori elettrici a bordo dell’attuale missione Psyche, lanciata nel 2023 in un viaggio per esplorare un asteroide ricco di metalli.
“La progettazione e la costruzione di questi propulsori negli ultimi due anni ha richiesto un lungo periodo di preparazione a questo primo take a look at”, ha affermato James Polk, ricercatore senior presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA. dichiarazione. “È un momento importante per noi perché non solo abbiamo mostrato il funzionamento del propulsore, ma abbiamo anche raggiunto i livelli di potenza che ci eravamo prefissati. E sappiamo di avere un buon banco di prova per iniziare advert affrontare le sfide legate all’espansione.”
Infiammato
I sistemi di propulsione elettrica utilizzano campi magnetici e correnti elettriche per accelerare il propellente advert alte velocità. Secondo la NASA, questo tipo di propulsione utilizza fino al 90% in meno di propellente rispetto ai tradizionali razzi chimici advert alta spinta.
Gli attuali propulsori a propulsione elettrica si affidano all’energia solare per accelerare il propellente, raggiungendo velocità elevate nel tempo attraverso una bassa spinta continua. Il propulsore elettromagnetico recentemente testato dalla NASA, invece, funziona con vapore di litio metallico. Il propulsore magnetoplasmadinamico (MPD) alimentato al litio utilizza correnti elevate che interagiscono con un campo magnetico per accelerare elettromagneticamente il plasma di litio.
Secondo la NASA, i propulsori alimentati al litio potrebbero potenzialmente funzionare a livelli di potenza elevati, utilizzando il propellente in modo efficiente e fornendo una potenza di spinta maggiore rispetto ai propulsori elettrici attualmente in uso. Una volta completamente sviluppato e abbinato a una fonte di energia nucleare, l’MPD potrebbe aiutare a ridurre la massa di lancio per supportare carichi utili più grandi per le missioni umane su Marte.
Durante il take a look at, il propulsore elettrico è stato posizionato all’interno di una digicam a vuoto raffreddata advert acqua lunga 26 piedi (8 metri) presso l’Electrical Propulsion Lab del JPL. Gli ingegneri hanno acceso il propulsore e lo hanno visto prendere vita. Durante cinque accensioni, il propulsore ha raggiunto temperature superiori a 5.000 gradi Fahrenheit (2.800 gradi Celsius). L’elettrodo esterno a forma di ugello del propulsore emetteva un vibrante pennacchio rosso, mentre l’elettrodo di tungsteno al centro brillava di un bianco brillante.
Biglietto per Marte?
Il JPL della NASA ha sviluppato il propulsore MPD negli ultimi due anni e mezzo in collaborazione con l’Università di Princeton e la Glenn Analysis della NASA. Il lavoro è finanziato dal progetto Area Nuclear Propulsion della NASA, con l’obiettivo di lanciare una missione umana su Marte supportando un programma di propulsione elettrica nucleare di classe megawatt.
“Alla NASA lavoriamo su molte cose contemporaneamente e non abbiamo perso di vista Marte”, ha dichiarato l’amministratore della NASA Jared Isaacman in una nota. “Le prestazioni di successo del nostro propulsore in questo take a look at dimostrano un reale progresso verso l’invio di un astronauta americano a mettere piede sul Pianeta Rosso”.
I dati della prima dimostrazione aiuteranno a dare forma a una prossima serie di take a look at del propulsore elettromagnetico. Il group punta a raggiungere livelli di potenza compresi tra 500 kilowatt e 1 megawatt per propulsore nei prossimi anni.
Il lancio di un veicolo spaziale con equipaggio su Marte potrebbe richiedere da 2 a 4 megawatt di potenza, il che significa che più propulsori MPD funzionano per più di 23.000 ore. Ciò rappresenta una sfida poiché l'{hardware} funziona a temperature elevate e il group deve dimostrare che i componenti del propulsore possano resistere al calore per più ore durante i prossimi take a look at.
“Continueremo a fare investimenti strategici che daranno impulso al prossimo passo da gigante”, ha aggiunto Isaacman.
