NASA a testat cu succes, în condiţii de laborator, un nou motor ionic pentru vehicule spaţiale care s-a dovedit de 25 de ori mai puternic decât motoarele de ultimă generaţie ale NASA şi care ar putea să-i ajute pe astronauţi să ajungă pe Marte, transmite miercuri Space.com, potrivit Agerpres.
Motoarele ionice sunt foarte diferite de propulsoarele obişnuite care ard combustibil chimic. Folosind câmpuri electromagnetice, acestea accelerează ionii – atomi cu sarcină electrică – printr-o duză pentru a oferi tracţiune, motiv pentru care sunt adesea descrise ca motoare cu „propulsie electrică”.
Deşi la început sunt lente, tracţiunea acestor motoare poate creşte treptat pentru a atinge viteze mari şi, deoarece utilizează cu 90% mai puţin combustibil decât rachetele chimice, motoarele ionice reduc şi masa unei nave spaţiale şi fac lansarea mai puţin costisitoare. În prezent, cel mai puternic motor ionic instalat pe un vehicul spaţial aparţine misiunii Psyche a NASA către asteroidul cu acelaşi nume. Acest motor a reuşit să ajungă la o viteză de 200.000 de kilometri pe oră.
„Aceasta marchează prima dată în Statele Unite când un sistem de propulsie electrică a funcţionat la niveluri de putere atât de ridicate, ajungând până la 120 de kilowaţi”, a declarat administratorul NASA, Jared Isaacman, într-un comunicat. „Vom continua să facem investiţii strategice care vor propulsa următorul salt uriaş” în acest domeniu, a adăugat el.
În multe cazuri, propulsorul ionic al acestor motoare este gazul xenon, dar cercetătorii au experimentat cu motoare ionice care funcţionează folosind plasme metalice. Iar acum, un nou prototip de motor ionic, numit propulsor magnetoplasmadinamic alimentat cu litiu (MPD), a trecut primul său test cu brio. MPD-ul alimentat cu litiu generează curenţi electrici puternici care interacţionează cu un câmp magnetic pentru a accelera ionii de litiu. Funcţionând în interiorul unei camere de vid dedicate, lungi de 8 metri, numită instalaţia de vid pentru combustibil metalic condensabil (Comet) din cadrul Jet Propulsion Laboratory (JPL) al NASA, motorul prototip a efectuat cinci aprinderi de probă pe 24 februarie, atingând o putere de până la 120 de kilowaţi, ceea ce reprezintă de 25 de ori puterea motorului ionic folosit în misiunea Psyche.
„Proiectarea şi construirea acestor propulsoare în ultimii doi ani a reprezentat o perioadă lungă de pregătire pentru acest prim test”, a declarat James Polk, cercetător ştiinţific senior la JPL, în comunicat. „Este un moment important pentru noi, deoarece nu numai că am demonstrat că propulsorul funcţionează, dar am atins şi nivelurile de putere pe care le vizam. Şi ştim că avem un banc de testare bun pentru a începe să abordăm provocările legate de extindere”.
James Polk lucrează la motoare ionice din anii 1990, odată cu lansarea misiunii demonstrative Deep Space 1. Acum are un nou obiectiv: construcţia unui motor care să atingă o putere între 500 de kilowaţi şi 1 megawatt în următorii ani şi, dincolo de aceasta, de a produce motoare ionice care accelerează ionii cu o putere electrică de până la 4 megawaţi. O navă spaţială care transportă astronauţi ar putea apoi să utilizeze mai multe astfel de motoare ionice pentru a ajunge pe Planeta Roşie.
Misiunile care utilizează motoare ionice şi-au obţinut până acum energia de la Soare prin desfăşurarea de panouri solare. Cu toate acestea, acest lucru vine cu două dezavantaje. Unul este că aceste motoare nu pot fi utilizate la distanţe prea mari faţă de Soare în Sistemul Solar exterior, iar celălalt este că, fără un panou solar cu adevărat enorm, energia care poate fi generată este limitată.
De aceea, NASA lucrează în prezent la un proiect de propulsie nucleară spaţială numit Space Reactor-1 Freedom, care va transporta un mic reactor nuclear de fisiune într-o misiune spaţială pentru a produce mai multă energie pentru un motor ionic. NASA vrea să lanseze Space Reactor-1 Freedom până la sfârşitul anului 2028, pentru a transporta o mică armadă de elicoptere miniaturale, denumite colectiv „Skyfall”, pe Marte. Deşi Space Reactor-1 Freedom va utiliza un motor ionic obişnuit alimentat cu xenon, intenţia este să se ajungă la o convergenţă a energiei nucleare în spaţiu, odată cu dezvoltarea propulsoarelor MPD alimentate cu litiu, care să facă posibilă transportarea primilor astronauţi pe Marte.
Motoarele ionice au fost utilizate în misiunile spaţiale încă din anii 1960, dar abia odată cu lansarea misiunii Deep Space 1 a NASA, în 1998, tehnologia a fost utilizată pentru prima dată dincolo de orbita Pământului. De atunci, printre misiunile alimentate de motoare ionice se numără misiunea Dawn a NASA către Ceres şi Vesta, misiunea japoneză de returnare a eşantioanelor de asteroid Hayabusa2, misiunea DART a NASA care s-a ciocnit cu asteroidul Dimorphos şi misiunea SMART-1 a Agenţiei Spaţiale Europene (ESA) către Lună dar şi misiunea BepiColombo, aflată în prezent în drum spre Mercur. Acum, odată cu dezvoltarea propulsiei nucleare şi a noului MPD alimentat cu litiu, tehnologia motoarelor ionice ar putea fi în pragul unui salt uriaş.
sursa – AGERPRES
