NASA離子電推系統取得新進展 功率元件測試大成功

有朝一日可能將美國宇航員送往火星的下一代例子發動機,剛剛邁過了一個重要的里程碑。

Aerojet Rocketdyne 與來自 Glenn Research 和噴氣動力實驗室的 NASA 工程師們通力協作,剛剛完成了為 NASA 建造的先進電力推進系統(AEPS)—— 13 kW 霍爾推進器的早期系統集成測試。這一進展,為該項目的後續發展鋪平了道路。

NASA離子電推系統取得新進展 功率元件測試大成功

NASA 霍爾離子推進器(類似於 Aerospace Rocketdyne 開發的那種)

NASA 月球和深空任務的一大阻礙,就是必須克服推進系統的實用性問題。當前的化學火箭,已處於其理論極限的邊緣。而核熱機的概念,仍然處於較原始的理論階段。

不過,最近的 NEXT 和黎明號(探索 Ceres 穀神星)任務,已經證明了低燃料負荷 + 高效率離子推進器可能是一個近期可行的解決方案、同時具有更廣泛的推進作用。

根據合同,Aerojet Rocketdyne 正致力於 AEPS 離子推進器、動力處理單元、低壓氙氣流量控制器、以及電氣線束的開發 —— 所有這些都將由太陽能電池板在太空中供電。

通過未來的 50kW 離子推進器,它可利用磁場中捕獲的電子來電離氙分子、並將它們加快到極高的速度。NASA 希望將推進器效率提升 100 倍、電子推進系統的電離也增加一倍。

這些 AEPS 推進器有許多潛在應用場景,

其中比較引人注目的,就是 NASA 的 Gateway 載人深空軌道前哨、甚至是首次載人火星探險任務。

Rocketdyne 表示,最近已對 AEPS 霍爾推進器的功率元件進行了測試,其中包括放電供電元件(DSU)、功率處理單元(PPU)。

其使用了與 NASA 開發的離子推進器相連的單元,並在該機構位於俄亥俄州克利夫蘭的哥倫研究中心的熱真空室中進行了測試。

結果表明,DSU 和 PPU 不僅能夠順利地實現功率轉換,還具有高效率、最低廢熱的特性。

通過早期的系統集成測試,Aerojet Rocketdyne 工程師正在進入設計定稿和炎症階段,然後是關鍵設計評審(CDR)和最終生產。

Aerojet Rocketdyne 首席執行官兼總裁 EileenDrake 表示:“通過保持推進技術的最前沿,我們不僅在重返月球方面發揮了重要作用,還將在未來的載人火星旅途中扮演重要的角色”。


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