Når det gjelder den neste generasjonen romfartsundersøkelser, blir en rekke nøkkelteknologier undersøkt. I tillegg til romfartøyer og utskyttere som vil kunne sende astronauter lenger inn i solsystemet, ser også NASA og andre romfartsorganer på nye fremdrivingsmidler. Sammenlignet med konvensjonelle raketter er målet å lage systemer som tilbyr pålitelig skyvekraft og samtidig sikre drivstoffeffektivitet.
I den anledning har NASA koblet seg sammen med Aerojet Rocketdyne, en produsent av rakett- og rakettframdrivning fra California, for å utvikle en Solar Electric Propulsion (SEP) Hall Effect-thruster. Selskapet er kjent som Advanced Electric Propulsion System (AEPS) og fullførte nylig en vellykket tidlig systemintegrasjonstest på denne thrusteren, som vil muliggjøre utforskningsoppdrag for dype rom og kommersielle plassbestrebelser.
Testen fant sted på NASAs Glenn Research Center og fokuserte på utladningsforsyningsenheten (DSU) og kraftbehandlingsenheten (PPU), som ble kombinert med en NASA-utviklingstruster og deretter testet i et termisk vakuumkammer. Testen beviste at systemet kunne transformere kraft effektivt, og forvandlet solenergi til skyvekraft mens det produserte minimal spillvarme.
Som Eileen Drake, administrerende direktør og president i Aerojet Rocketdyne, sa i en fersk pressemelding fra selskapet:
“Vår AEPS-utladningsforsyningsenhet utførte eksepsjonelt og ga betydelige konverteringseffektivitetsforbedringer som er viktige for fremtidige krevende oppdrag. Disse resultatene er et vitnesbyrd om Aerojet Rocketdyne-teamets fokus og dedikasjon til å fremme det moderne innen dette kritiske teknologiområdet.
I likhet med konvensjonelle Hall Effect-thrustere er SEP avhengig av et elektrisk felt for å ionisere og akselerere et drivmiddel (i de fleste tilfeller en edel gass som xenon). Når det gjelder SEP, genereres nødvendig elektrisitet av solcelleanlegg (også solcellepaneler). En umiddelbar fordel med denne typen system er at det kan tilby skyvekraft som kan sammenlignes med et konvensjonelt kjemisk fremdriftssystem, men ved å bruke en tiendedel drivmiddel.
Ved å bruke et 10 kW SEP thruster-system og 425 kg xenon drivmiddel, Soloppgang romfartøyet var i stand til å nå en maksimal hastighet på 41 260 km / t. Denne siste testen involverte et 13-kilowatt-system, og Aerodyne planlegger å skalere det opp i årene som kommer. For eksempel er et 50 kW SEP thruster-system planlagt for bruk på NASAs foreslåtte Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) - tidligere kjent som Deep Space Gateway.
Denne romstasjonen, som skal bygges i bane rundt Månen, vil lette fremtidige oppdrag til månens overflate, samt tjene som et oppstartssted for de første besetningsoppdragene til Mars, og dypere inn i solsystemet. Som Drake antydet:
"Ved å holde oss i forkant med fremdrifts teknologi, har vi posisjonert oss for en viktig rolle ikke bare i å komme tilbake til månen, men også i ethvert fremtidig initiativ for å sende folk til Mars. AEPS er fortroppen for neste generasjon av utforskning av dype rom, og vi er glade for å være ved masten. "
Med denne siste testen fullført, vil teamet nå gå over til designfinaliserings- og verifiseringsfasen, som vil bli fulgt av den kritiske designgjennomgangen (CDR) - der thrusterens design blir ferdigstilt og klarert for produksjon. Hvis alt går som planlagt, vil 50-kW-versjonen av dette systemet fungere som Power and Propulsion Element (PPE) på Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G).
I tillegg til å utvikle neste generasjons SEP-teknologi for NASA, er Aerodyne også ansvarlig for fremdriftssystemene som driver Mars Atmosphere og Volatile EvolutioN (MAVEN) -oppdraget, Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx ) misjon, og den nylig lanserte Parker Solar Probe.
I det kommersielle riket er Aerojet Rocketdyne også ansvarlig for thrusterne som styrer United Launch Alliance (ULA) Atlas V rakett, the Centaur øvre etappe kjøretøy, og Crew Capsule Escape Solid Rocket Motor (CCE SRM) ombord Blue Origin's New Shephard kapsel. Selskapet utvikler også grønne drivstoffer med redusert toksisitet som et alternativ til hydrazinbrensel som en del av NASAs Green Propellant Infusion Mission (GPIM).
Og når det er tid for NASA å sende astronauter tilbake til Månen og gjennomføre sin "Journey to Mars", vil Aerojet Rocketdynes motorer spille en nøkkelbånd. Disse inkluderer RS-25 og RL-10-motorene for kjernen og øvre trinn i Space Launch System (SLS) samt jettison-motoren på Orion-romfartøyet - en sentral komponent i Orions Launch Abort System (LAS).
Ved siden av gjenbrukbare raketter, romfly, enkeltrinns-til-bane raketter og andre systemer handler Solar Electric Propulsion om å gjenopplive romutforskning og samtidig redusere kostnadene. Med sin kombinasjon av pålitelig skyvekraft og drivstoffeffektivitet vil SEP-systemer muliggjøre mindre, lettere og rimeligere oppdrag, og åpne for nye muligheter for romutforskning.
