QinetiQ ion thrusters on BepiColombo
Cara paling sederhana untuk menjelaskan manfaat eksplorasi ruang angkasa dari pencuri ion di atas roket adalah membandingkannya dengan gaya “Kura-kura dan Kelinci” yang sederhana: Semakin cepat keduanya - dalam hal ini, roket - tidak selalu memenangkan perlombaan.
"Kelinci adalah sistem penggerak kimia dan misi di mana Anda dapat menembakkan mesin utama selama 30 menit atau satu jam dan kemudian untuk sebagian besar misi yang Anda lewati," Michael Patterson, teknolog senior untuk Program Teknologi Propulsi In-Space NASA, mengatakan Terbalik. "Dengan tenaga listrik, itu seperti kura-kura, di mana Anda menjadi sangat lambat dalam kecepatan pesawat ruang angkasa awal tetapi Anda terus mendorong selama durasi yang sangat lama - ribuan jam - dan kemudian pesawat ruang angkasa akhirnya mengambil delta yang sangat besar untuk kecepatan"
Pendorong ion akan digunakan dalam misi European Space Agency (ESA) untuk Merkurius. BepiColombo (mungkin pesawat ruang angkasa terdengar paling Inggris hingga saat ini) akan diluncurkan pada 2017, terbang dengan Venus pada 2019 dan 2020, dan ditangkap oleh gravitasi Merkurius pada tahun 2024.
Pesawat ruang angkasa akan menggunakan pendorong ion T6 yang dirancang khusus yang akan memungkinkan ESA untuk mempelajari planet terdalam galaksi kita selama durasi misi hampir tujuh tahun. Dua pengorbit dari ESA dan Badan Antariksa Jepang (JAXA) yang digunakan oleh BepiColombo juga akan dapat menganalisis permukaan planet selama satu tahun Bumi.
Logistik perjalanan panjang tidak akan mungkin terjadi tanpa teknologi ion thruster, yang telah dikembangkan Patterson selama bertahun-tahun sebagai insinyur desain untuk misi Deep Space 1 Dawn NASA dan penyelidik utama pada sistem propulsi Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) NASA. Dia mengatakan teknologi ini menawarkan efisiensi bahan bakar yang jauh lebih tinggi, kemampuan untuk melanjutkan misi yang lebih lama (seperti yang dilakukan oleh BepiColombo), dan prosedur take-off yang lebih murah. Saat ini, katanya, 50 persen massa roket didedikasikan untuk propelan kimia.
“Dengan pendorong roket khas Anda menghabiskan setengah dari kendaraan peluncuran Anda (massa) hanya untuk menempatkan propellent di ruang angkasa untuk dapat mendorong apa pun yang Anda ingin mendorong ke lokasi berikutnya,” kata Patterson. "Dengan menghilangkan sistem propulsi kimia di pesawat ruang angkasa dan memasukkan propulsi listrik, Anda dapat mengubah angka itu secara dramatis menjadi mungkin 10, 15, atau 20 persen dari keseluruhan massa."
Pendorong ion elektrostatik grid, seperti T6, menggunakan gas xenon sebagai propelan. Insinyur propulsi ESA Neil Wallace mengatakan dalam rilisnya bahwa, dengan asumsi "massa propelan yang sama," pendorong T6 bahkan dapat berakselerasi ke kecepatan "15 kali lebih besar dari pendorong kimia konvensional."
Datang dengan cara-cara yang efisien biaya untuk meluncurkan roket, tentu saja, telah menjadi fokus SpaceX, karena perusahaan yang didirikan oleh Elon Musk baru-baru ini menunjukkan bahwa mereka dapat menggunakan kembali roket dan mendaratkannya di drone di lautan.
Namun, penggerak ion, yang akan menjadi anugerah bagi biaya bahan bakar eksplorasi ruang angkasa, telah berkembang pada kecepatan "glasial", kata Patterson.
"Tingkat penerapan teknologi oleh NASA dan oleh Badan Antariksa Eropa berada pada kecepatan yang cukup rendah," katanya. “Jika kita berbicara tentang elektronik konsumen, antara konsep dan aplikasi, dibutuhkan sembilan hingga 12 bulan. Sistem propulsi ion berikutnya, yang menggantikan mesin yang saya buat dan uji 15 tahun lalu bulan ini; kita berbicara tentang aplikasi paling awal yang terjadi pada tahun 2021."
NASA, minggu ini, memberikan penghargaan kepada perusahaan yang berbasis di California, Aerojet Rocketdyne, kontrak senilai 36 juta dolar AS selama 36 bulan untuk mengembangkan mesin ion bertenaga surya, yang dapat memperpanjang umur misi lebih lama daripada mesin ion bertenaga bahan bakar yang sangat efisien di atas kapal BepiColombo.
Untuk saat ini, pendorong ion T6 yang memperkuat perjalanan BepiColombo EAS, bersama dengan beberapa bantuan dari pendorong propelan surya-listrik dan kimia, akan cukup banyak untuk mengarahkan pesawat ruang angkasa untuk seluruh misi tujuh tahun, sedangkan para ilmuwan, di masa lalu, telah memiliki untuk mengandalkan metode katapel menggunakan tarikan gravitasi planet - Mars gaya.
Misi EAS semakin dekat dan agensi tersebut baru saja menyelesaikan pengujian pendorong T6 baru, yang merupakan saudara lelaki yang lebih besar dari T5, minggu ini. Patterson mengatakan NASA juga akan mengimplementasikan beberapa misi berbasis ion-thruster pada tahun 2020-an.
Patterson mengatakan NASA telah melakukan pengawasan orbital dari semua objek "yang relatif mudah" dengan daya dorong kimia, tetapi akan membutuhkan sistem ion untuk mencapai target nilai yang lebih tinggi, seperti bulan yang lebih kecil, jangkauan lebih jauh dan asteroid yang lebih sulit untuk mengorbit tanpa adanya kemampuan korektif stabil thruster ion.
"Sekarang, Anda mendapatkan ilmu yang lebih menarik seperti memasuki orbit bulan Saturnus atau Jupiter atau Mars dan melakukan ilmu menarik di mana ada potensi untuk menguji kehidupan di tempat lain," kata Patterson. "Itu adalah tujuan bernilai ilmiah tinggi tetapi mereka benar-benar sulit dilakukan dari sudut pandang pendorong."
Eropa Meledakkan Merkurius - Apa yang Harus Diketahui Tentang Misi BepiColombo
Pada 20 Oktober, ESA meluncurkan misi BepiColombo ke planet Merkurius dari pelabuhan antariksa di dekat khatulistiwa di Kourou, Guyana Prancis. Selama tujuh tahun ke depan, pesawat ruang angkasa akan melakukan serangkaian manuver yang rumit sebelum melakukan pendekatan terakhir ke Merkurius pada tahun 2025.
Baterai yang Lebih Baik Akan Membuat Tenaga Surya Ancaman Nyata terhadap Bahan Bakar Fosil
Tenaga surya mengubah dunia, dan itu terjadi lebih cepat dari yang Anda pikirkan. Penentang akan mengatakan bahwa tenaga surya masih nyaris blip - terhitung hanya satu persen dari pasokan listrik global. Mereka akan bersikeras bahwa dunia tidak akan pernah bergantung pada sumber listrik yang tidak berfungsi saat mendung. Sebagai iklan teknologi ...
Setelah 150 Tahun, Kami Akhirnya Memiliki Terobosan Menuju Mengubah CO2 Menjadi Bahan Bakar
Selama satu setengah abad atau lebih, para peneliti telah mencoba mencari cara untuk melakukan sesuatu yang bermanfaat dengan semua karbon dioksida yang baru saja kita mengambang di atmosfer. Kami punya banyak hal, tetapi kami tidak benar-benar mengerti apa yang membuatnya merespons katalis luar, yang membuat eksperimen sulit, ...