Credito d'immagine: NASA
La NASA ha testato un nuovo motore a ioni ad alta potenza che potrebbe dare alle future astronavi una spinta significativamente maggiore per compiere l'esplorazione del sistema solare. Un motore come questo probabilmente alimenterà la sonda JIMO permettendole di entrare e uscire dall'orbita attorno a diverse lune di Giove e di mapparle in modo molto dettagliato.
Il Progetto Prometheus della NASA ha recentemente raggiunto un'importante pietra miliare con il primo test riuscito di un motore che potrebbe portare a capacità di propulsione rivoluzionarie per le missioni di esplorazione dello spazio in tutto il sistema solare e oltre.
Il test ha coinvolto un motore a ioni di propulsione elettrica ad alta potenza (HiPEP). L'evento ha segnato il primo di una serie di test delle prestazioni per dimostrare la nuova spinta ad alta velocità e potenza necessaria per l'uso nelle applicazioni di propulsione elettrica nucleare (NEP).
"Il test iniziale è andato benissimo", ha dichiarato il dott. John Foster, il principale investigatore del motore ionico HiPEP presso il Glenn Research Center (GRC) della NASA, Cleveland. “Il test ha coinvolto il più grande propulsore a ioni di microonde mai costruito. L'uso di microonde per la ionizzazione consentirebbe propulsori di lunga durata per sondare l'universo ", ha detto.
Il test è stato condotto in una camera a vuoto presso GRC. Il motore a ioni HiPEP era utilizzato a livelli di potenza fino a 12 chilowatt e su un intervallo equivalente di velocità di scarico da 60.000 a 80.000 metri al secondo. Il propulsore è stato progettato per offrire una durata da sette a dieci anni a elevate efficienze di carburante con oltre 6.000 secondi di impulso specifico; una misura di quanta spinta viene generata per chilo di carburante. Questo è un contrasto con i motori principali dello Space Shuttle, che hanno un impulso specifico di 460 secondi.
Il propulsore HiPEP funziona ionizzando il gas allo xeno con le microonde. Nella parte posteriore del motore è presente una coppia di griglie metalliche rettangolari caricate con un potenziale elettrico di 6.000 volt. La forza di questo campo elettrico esercita una forte spinta elettrostatica sugli ioni xeno, accelerandoli e producendo la spinta che spinge il veicolo spaziale. La forma rettangolare, a partire dai propulsori a ioni cilindrici utilizzati in precedenza, è stata progettata per consentire un aumento della potenza e delle prestazioni del motore mediante allungamento del motore. L'uso delle microonde dovrebbe fornire una durata e una capacità di produzione di ioni molto più lunghe rispetto alle attuali tecnologie all'avanguardia.
Questa nuova classe di propulsori NEP offrirà notevoli vantaggi in termini di prestazioni rispetto al motore a ioni pilotato su Deep Space 1 nel 1999. I miglioramenti generali comprendono fino a un fattore di 10 o più in potenza; un fattore da due a tre nell'efficienza del carburante; un fattore da quattro a cinque nella tensione di rete; un fattore da cinque a otto nella durata del propulsore; e un miglioramento del 30 percento nell'efficienza complessiva del propulsore. Gli ingegneri GRC continueranno a testare e sviluppare questo particolare modello di propulsore, culminando in test delle prestazioni a livelli di potenza massima di 25 kilowatt.
"Questo test rappresenta un enorme passo avanti nel dimostrare il potenziale di tecnologie ioniche avanzate, che potrebbero spingere le missioni di esplorazione spaziale di punta in tutto il sistema solare e oltre", ha affermato Alan Newhouse, direttore del Progetto Prometeo. "Lodiamo il lavoro di Glenn e degli altri centri della NASA a sostegno di questo ambizioso programma."
HiPEP è una delle numerose tecnologie di propulsione candidate studiate dal Progetto Prometeo per un possibile utilizzo nella prima missione di volo proposta, il Giove Icy Moons Orbiter (JIMO). Alimentato da un piccolo reattore nucleare, i propulsori elettrici avrebbero spinto il veicolo spaziale JIMO mentre conduce osservazioni a distanza ravvicinata delle tre lune ghiacciate di Giove, Ganimede, Callisto ed Europa. Le tre lune potrebbero contenere acqua, e dove c'è acqua c'è la possibilità della vita.
Lo sviluppo del motore ionico HiPEP è stato condotto da un team di ingegneri del GRC; Aerojet, Redmond, Wash .; Boeing Electron Dynamic Devices, Torrance, Calif .; Ohio Aerospace Institute, Cleveland; Università del Michigan, Ann Arbor, Mich .; Colorado State University, Fort Collins, Colo .; e l'Università del Wisconsin, Madison, Wis.
Una fotografia di qualità di stampa del motore ionico HiPEP è disponibile su:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/PAO/pressrel/2003/03-079addm.html
Per informazioni sulla NASA su Internet, visitare:
http://www.nasa.gov
Per ulteriori informazioni sul Glenn Research Center della NASA, visitare:
http://www.grc.nasa.gov
Per ulteriori informazioni sul Progetto Prometeo su Internet, visitare:
http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm
Le informazioni su JIMO sono disponibili su Internet all'indirizzo:
http://spacescience.nasa.gov/missions/JIMO.pdf
Fonte originale: Comunicato stampa della NASA
