Crédito de imagem: NASA
A NASA testou um novo motor de íons de alta potência que poderia dar à sonda futura significativamente mais força para realizar a exploração do sistema solar. Um mecanismo como esse provavelmente alimentará a sonda JIMO, permitindo que ela entre e saia da órbita em torno de várias luas de Júpiter e as mapeie em detalhes.
O Projeto Prometheus da NASA alcançou recentemente um marco importante com o primeiro teste bem-sucedido de um motor que poderia levar a capacidades revolucionárias de propulsão para missões de exploração espacial em todo o sistema solar e além.
O teste envolveu um motor de íon de propulsão elétrica de alta potência (HiPEP). O evento marcou o primeiro de uma série de testes de desempenho para demonstrar novos impulsos de alta velocidade e alta potência necessários para uso em aplicações de propulsão elétrica nuclear (NEP).
"O teste inicial foi extremamente bem", disse o Dr. John Foster, investigador principal do mecanismo de íons HiPEP no Glenn Research Center da NASA (GRC), Cleveland. “O teste envolveu o maior propulsor de íons de microondas já construído. O uso de microondas para ionização permitiria propulsores de vida muito longa para sondar o universo ”, disse ele.
O teste foi realizado em uma câmara de vácuo no GRC. O mecanismo de íons HiPEP foi operado em níveis de potência de até 12 quilowatts e em uma faixa equivalente de velocidades de exaustão de 60.000 a 80.000 metros por segundo. O propulsor está sendo projetado para proporcionar vida útil de sete a dez anos com alta eficiência de combustível de mais de 6.000 segundos de impulso específico; uma medida de quanto impulso é gerado por libra de combustível. Isso contrasta com os principais motores do ônibus espacial, que possuem um impulso específico de 460 segundos.
O propulsor HiPEP opera ionizando gás xenônio com microondas. Na parte traseira do motor, há um par de grades retangulares de metal, carregadas com 6.000 volts de potencial elétrico. A força deste campo elétrico exerce uma forte atração eletrostática sobre os íons xenônio, acelerando-os e produzindo o impulso que impulsiona a espaçonave. A forma retangular, diferente dos propulsores de íons cilíndricos usados anteriormente, foi projetada para permitir um aumento na potência e no desempenho do motor por meio do alongamento do motor. O uso de microondas deve proporcionar uma vida útil muito mais longa e capacidade de produção de íons em comparação com as tecnologias de ponta atuais.
Essa nova classe de propulsores NEP oferecerá vantagens substanciais de desempenho em relação ao mecanismo de íons usado no Deep Space 1 em 1999. As melhorias gerais incluem até um fator de 10 ou mais em potência; um fator de dois a três em eficiência de combustível; um fator de quatro a cinco na tensão da rede; um fator de cinco a oito na vida útil do propulsor; e uma melhoria de 30% na eficiência geral do propulsor. Os engenheiros da GRC continuarão testando e desenvolvendo esse modelo de propulsor específico, culminando em testes de desempenho com níveis de potência máxima de 25 quilowatts.
"Este teste representa um grande salto na demonstração do potencial de tecnologias avançadas de íons, que podem impulsionar missões de exploração espacial emblemática em todo o sistema solar e além", disse Alan Newhouse, diretor do Projeto Prometheus. "Elogiamos o trabalho de Glenn e dos outros centros da NASA que apóiam esse ambicioso programa".
O HiPEP é uma das várias tecnologias de propulsão candidatas em estudo pelo Projeto Prometheus para possível uso na primeira missão de vôo proposta, a Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO). Alimentados por um pequeno reator nuclear, os propulsores elétricos impulsionariam a espaçonave JIMO, que conduz observações de perto das três luas geladas de Júpiter, Ganimedes, Calisto e Europa. As três luas podem conter água e, onde há água, existe a possibilidade de vida.
O desenvolvimento do mecanismo de íons HiPEP está sendo realizado por uma equipe de engenheiros da GRC; Aerojet, Redmond, Washington; Boeing Electron Dynamic Devices, Torrance, Califórnia; Instituto Aeroespacial de Ohio, Cleveland; Universidade de Michigan, Ann Arbor, Mich .; Universidade Estadual do Colorado, Fort Collins, Colorado; e a Universidade de Wisconsin, Madison, Wis.
Uma fotografia com qualidade de impressão do mecanismo de íons HiPEP está em:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/PAO/pressrel/2003/03-079addm.html
Para informações sobre a NASA na Internet, visite:
http://www.nasa.gov
Para mais informações sobre o Centro de Pesquisa Glenn da NASA, visite:
http://www.grc.nasa.gov
Para mais informações sobre o Projeto Prometheus na Internet, visite:
http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm
Informações sobre o JIMO estão disponíveis na Internet em:
http://spacescience.nasa.gov/missions/JIMO.pdf
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA
