Articulo de referencia

SIGUIENTE (propulsor iónico)

Imagen del funcionamiento del propulsor de xenón evolutivo (NEXT) de la NASA en una cámara de vacío. El proyecto NASA Evolutionary Xenon Thruster ( NEXT ) del Centro de Investig...

Imagen del funcionamiento del propulsor de xenón evolutivo (NEXT) de la NASA en una cámara de vacío.

El proyecto NASA Evolutionary Xenon Thruster ( NEXT ) del Centro de Investigación Glenn es un propulsor iónico electrostático de rejilla aproximadamente tres veces más potente que el NSTAR utilizado en las naves espaciales Dawn y Deep Space 1. [ 1 ] [ 2 ] Se utilizó en DART , lanzado en 2021.

El Centro de Investigación Glenn fabricó la cámara de ionización central del motor de prueba, y Aerojet Rocketdyne diseñó y construyó el conjunto de aceleración de iones. [ 3 ] [ 4 ]

Objetivo

NEXT permite mayores cargas útiles entregadas, un tamaño de vehículo de lanzamiento más pequeño y otras mejoras de misión en comparación con las tecnologías de propulsión química y otras tecnologías de propulsión eléctrica para las misiones Discovery , New Frontiers , Mars Exploration y Flagship de exploración de planetas exteriores. [ 2 ]

Diseño

El motor NEXT es un tipo de propulsión eléctrica solar en la que los sistemas de propulsión utilizan la electricidad generada por el panel solar de la nave espacial para acelerar el propulsor de xenón a velocidades de hasta 90 000  mph (145 000  km/h o 40  km/s). [ 3 ] NEXT puede consumir 6,9 kW de potencia para producir 237 mN de empuje , con un impulso específico de 4170 segundos (en comparación con 3120 para NSTAR ), [ 2 ] y ha estado en funcionamiento durante más de cinco años. [ 5 ] Puede reducirse a 0,5 kW de potencia, cuando tiene un impulso específico de 1320 segundos. [ 2 ]   

El propulsor NEXT ha demostrado, en pruebas terrestres, un impulso total de 17 MN·s, que hasta 2010 era el mayor impulso total jamás demostrado por un propulsor iónico. [ 2 ] Un área de extracción del haz 1,6 veces mayor que la de NSTAR permite una mayor potencia de entrada del propulsor manteniendo bajos voltajes y densidades de corriente iónica, lo que prolonga la vida útil del propulsor. [ 2 ]

En noviembre de 2010, se reveló que el prototipo había completado una prueba de 48.000 horas (5,5 años) en diciembre de 2009. [ 3 ] [ 5 ] [ 6 ] Las características de rendimiento del propulsor, medidas en todo el rango de aceleración del propulsor, estuvieron dentro de las predicciones y el motor mostró pocos signos de degradación y está listo para oportunidades de misión. [ 2 ]

Desarrollo

NEXT completó su Revisión de Requisitos del Sistema en julio de 2015 y la Revisión Preliminar del Diseño en febrero de 2016. Las dos primeras unidades de vuelo estarán disponibles a principios de 2019. [ 7 ] Después de 2019, será un producto comercial para su compra por parte de la NASA y clientes ajenos a la NASA. [ 7 ] Aerojet Rocketdyne y su principal subcontratista, ZIN Technologies, conservan los derechos para producir el sistema, conocido como NEXT-C, para su futura comercialización. [ 7 ]

En 2018, el concepto de misión CAESAR al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fue finalista para la misión n.° 4 del programa Nuevas Fronteras , y de haber sido seleccionada, habría sido propulsada por el motor iónico NEXT. [ 8 ] Sin embargo, el 27 de junio de 2019, se eligió en su lugar a la otra finalista, la misión Dragonfly . [ 9 ]

Más adelante en 2019, NEXT-C fue seleccionado para la misión DART y fue entregado con éxito a APL en el verano de 2020. [ 10 ]

Uso en el espacio

Lanzada en noviembre de 2021, por primera vez en el espacio, la nave espacial Double Asteroid Redirection Test (DART) utilizó el propulsor iónico NEXT-C [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] alimentado por 22 m 2 de paneles solares que generaban ~3,5  kW. [ 14 ]

Véase también

Referencias

  1. George R Schmidt; Michael J Patterson; Scott W Benson. "El propulsor de xenón evolutivo de la NASA (NEXT): el siguiente paso para la propulsión espacial profunda de EE. UU." (PDF) . Archivado del original (PDF) el 18 de mayo de 2010.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 Herman, Daniel A. (3-7 de mayo de 2010), "Hito de rendimiento del propulsor para la calificación del proyecto de propulsor de xenón evolutivo (NEXT) de la NASA: predicción del rendimiento, la erosión y la vida útil del propulsor después de 450 kg" (PDF) , 57.ª Reunión Conjunta de Propulsión del Ejército, la Armada, la NASA y la Fuerza Aérea (JANNAF) , Colorado Springs, Colorado, EE. UU.: Centro de Investigación Glenn de la NASA , consultado el 8 de marzo de 2014.
  3. 1 2 3 Dwayne Brown; Katherine K. Martin; Glenn Mahone. "El propulsor de la NASA alcanza un récord mundial de más de 5 años de funcionamiento" . Recuperado el 24 de junio de 2013 .
  4. El propulsor de la NASA alcanza un récord mundial de más de 5 años de funcionamiento . NASA. 24 de junio de 2013.
  5. 1 2 David Szondy. "El propulsor iónico NEXT de la NASA funciona durante cinco años y medio sin parar y establece un nuevo récord" . Consultado el 26 de junio de 2013 .
  6. Nancy Smith Kilkenny, SGT, Inc. "NEXT proporciona propulsión duradera y altas velocidades para misiones al espacio profundo" . Archivado del original el 15 de febrero de 2022. Consultado el 29 de septiembre de 2013 .{{cite web}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  7. 1 2 3 Dolloff, M.; Jackson, J. (marzo de 2016). Estado actual del propulsor de xenón evolutivo de la NASA - Comercial (NEXT-C) (PDF) . 47.ª Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias.
  8. "Resumen del proyecto CAESAR" (PDF) . Instituto Lunar y Planetario . 17 de enero de 2018. Consultado el 19 de enero de 2018 .
  9. Brown, David (27 de junio de 2019). "La NASA anuncia una nueva misión con drones Dragonfly para explorar Titán" . The New York Times . Consultado el 27 de junio de 2019 .
  10. Propulsor de xenón evolutivo comercial de la NASA (NEXT-C) (PDF) (Informe). 2021.
  11. Defensa Planetaria: Misión de Prueba de Redirección de Doble Asteroid (DART) NASA 2017 Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .Dominio público
  12. Kantsiper, Brian (2017). "El análisis de la propulsión eléctrica en la misión de prueba de redirección de asteroides dobles (DART)". Conferencia Aeroespacial IEEE 2017. págs. 1–7 . doi : 10.1109/AERO.2017.7943736 . ISBN  978-1-5090-1613-6. S2CID 43072949 . 
  13. Herridge, Linda (24 de noviembre de 2021). "La NASA y SpaceX lanzan DART: Primera misión de prueba de defensa planetaria" . nasa.gov . NASA . Consultado el 26 de noviembre de 2021 .
  14. Adams, Elena; Oshaughnessy, Daniel; Reinhart, Matthew; John, Jeremy; Congdon, Elizabeth; Gallagher, Daniel; Abel, Elisabeth; Atchison, Justin; Fletcher, Zachary; Chen, Michelle; Heistand, Christopher; Huang, Philip; Smith, Evan; Sibol, Deane; Bekker, Dmitriy; Carrelli, David (2019). "Prueba de redirección de doble asteroide: La Tierra contraataca". Conferencia Aeroespacial IEEE 2019. págs. 1–11 . doi : 10.1109/AERO.2019.8742007 . ISBN  978-1-5386-6854-2. S2CID 195222414 .