DER Ionentriebwerke Sie sind heute die gebräuchlichsten Primärantriebe, die Satelliten bei Orbitalmanövern antreiben. Aber der Weg von der niedrigen Erdumlaufbahn (LEO) zu weiter entfernten Umlaufbahnen – oder sogar zum Mond – erfordert eine andere Art von Ionentriebwerk, das in der Lage ist, Fluchtgeschwindigkeiten zu erzeugen und orbitale Einfangmanöver durchzuführen.
Unter Verwendung von Technologie, die ursprünglich für die kommende Mondraumstation entwickelt wurde NASADie Raumfahrtbehörde hat ihre leistungsstarke Solarstromtechnologie zu einem Motor miniaturisiert, der komplexere Satelliten- und Planetenmissionen ermöglichen könnte. Die Geschichte der Raumfahrt ist voller beeindruckender chemischer Triebwerksspulen, die monumentale Raketen zum Mond, zum Mars und darüber hinaus starten. Während diese riesigen Geräte Wunder der menschlichen Ingenieurskunst sind, sind sie die wahren Arbeitspferde der Raumfahrtindustrie Ionentriebwerkeimmens weniger gigantisch.
Die Eigenschaften des Ionentriebwerks
Diese Motoren sind so alt wie die Raketentechnik selbst: Sowjetische und deutsche Staats- und Regierungschefs stellten sich erstmals vor mehr als einem Jahrhundert ihre zukünftige Verwendung vor. Und heute treiben diese elektrischen Antriebssysteme die Satellitenschwärme rund um die Erde an, die modernes Leben ermöglichen. Im Gegensatz zu chemischen Raketen, die Gase zum Antrieb ausstoßen, ist dies bei Ionentriebwerken der Fall angetrieben durch einzelne AtomeDadurch sind sie deutlich treibstoffeffizienter und die Satelliten können länger betrieben werden.
Jedoch, sie sind nicht perfekt. Zukünftige Raumfahrzeuge müssen Hochgeschwindigkeits-Antriebsmanöver durchführen, wie z. B. das Erreichen einer Fluchtgeschwindigkeit und das Einfangen in der Umlaufbahn, die aktuelle Ionentriebwerke nicht leisten können. Deshalb hat die NASA das entwickelt H71M Hall-Effekt-Triebwerk weniger als ein Kilowatt, ein Ionenmotor der neuen Generation, der für eine Geschwindigkeitsänderung sorgen kann.
Das Antriebssystem muss mit geringer Leistung (im Sub-Kilowatt-Bereich) arbeiten und über eine hohe Treibstoffdurchflussrate verfügen (d. h. die Fähigkeit, über seine Lebensdauer eine hohe Gesamttreibstoffmasse zu verbrauchen), um den für die Durchführung dieser Manöver erforderlichen Impuls zu ermöglichen. Während kommerzielle Ionentriebwerke für die meisten LEO-Satelliten gut genug sind, verbrauchen diese Triebwerke laut NASA nur „10 % oder weniger der ursprünglichen Masse eines kleinen Raumfahrzeugs an Treibstoff“. Das H71M-Triebwerk verbraucht 30 % davon und könnte 15.000 Stunden laufen.
„Kleine Raumschiffe mit der elektrischen Antriebstechnologie NASA-H71M werden in der Lage sein, unabhängig von einer erdnahen Umlaufbahn (LEO) zum Mond oder sogar von einer geosynchronen Transferbahn (GTO) zum Mars zu manövrieren“, schrieb er NASA auf ihrer Website über das neue Ion Triebwerk. „Die Möglichkeit, Missionen von diesen erdnahen Umlaufbahnen aus durchzuführen, kann den Durchsatz erheblich steigern und die Kosten wissenschaftlicher Missionen zum Mond und Mars senken.“
Die Entwicklung dieses Triebwerks entstand aus der Arbeit der NASA am Energie- und Antriebselement für Gateway, der geplanten Mondorbital-Raumstation der NASA. Das Team hat die Hochleistungs-Solarstromtechnologien, die die Mondmission ermöglichen werden, im Wesentlichen zu einem Paket miniaturisiert, das kleineren Weltraummissionen Auftrieb geben könnte.
Eines der ersten Raumfahrtunternehmen, das diese Technologie der nächsten Generation einsetzt, ist SpaceLogistics, eine Raumfahrttochter von Northrop Grumman. Die NGHT-1X-Halleffekt-Triebwerke des Unternehmens basieren auf NASA-Technologie und werden dies ermöglichen Mission Extension Pod (MEP) – bei dem es sich, wie der Name schon sagt, im Wesentlichen um ein Satellitenreparaturfahrzeug handelt -, um die geosynchrone Erdumlaufbahn zu erreichen, wo es an einen größeren Satelliten angeschlossen wird. Als „angetriebenes Jetpack“ fungiert der MEP als ionenbetriebener Symbiont, der die Mission des größeren Satelliten um mindestens sechs Jahre verlängert.
Wenn alles gut geht, könnte dieses kleine, aber leistungsstarke Triebwerk Planetenmissionen ermöglichen, die einst als unmöglich galten.
Der Artikel wurde von externen Mitarbeitern übersetzt. Für Informationen und Kooperationen kontaktieren Sie uns an die Redaktion
Darren lebt in Portland, hat eine Katze und schreibt/redigiert über Science-Fiction und wie unsere Welt funktioniert. Wenn Sie genau hinschauen, können Sie seine früheren Sachen bei Gizmodo und Paste finden.
Autor und Content Creator: schreibt über Kino, TV-Serien und Unterhaltung. Er verfolgt persönlich die wichtigsten italienischen und europäischen Filmfestivals.
