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美国宇航局研发等离子推进器   

2016-02-22 20:23:41|  分类: 天文航天 |  标签: |举报 |字号 订阅

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美国宇航局计划在2030年至2035年期间向火星运送人类宇航员,为实现这一目标,美国宇航局正在进行等离子推进器项目的开发,将宇航员送往火星。

美国宇航局研发等离子推进器 10年后去火星
 

  密歇根州立大学NextSTEP项目的工程师们成功研制出了这台等离子推进器,它也是Aerojet Rocketdyne公司XR-100推进系统的核心部分

 

  据国外媒体报道,美国宇航局计划在2025年前将人类送往小行星,在2030年至2035年期间向火星运送人类宇航员。为实现这一目标,美国宇航局正在进行等离子推进器项目的开发,希望能以较低的能源损耗,将宇航员送往火星。这台名为“X3”的等离子推进器样机,和桌面一般大小,它使用45000迈的等离子流推进宇宙飞船。由于这台推进器的耗能仅是传统化学火箭的一亿分之一,它成为了探索火星、小行星以及太阳系周边空间的理想工具。

  密歇根州立大学NextSTEP项目的工程师们成功研制出了这台等离子推进器,它也是Aerojet Rocketdyne公司XR-100推进系统的核心部分,该系统计划在10年内用于可飞往火星的宇宙飞船。近三年来,美国宇航局为XR-100系统的研发提供了650万美元的资金支持,研发X3推进器的Alec Gallimore教授和他的团队也获得了100万美元的奖励。

  XR-100的基础是喷射式等离子体,这是一种电子和带电原子共存的物质形态,等离子体从推进器尾部喷出,形成推进力量。X3推进器的设计功率为200千瓦,它的体积较小,质量较轻,具有一定优势;同时,它的核心技术——霍尔推进器技术,已应用于地球卫星。Gallimore认为,相比而言,功率最强的霍尔推进器目前的功率为4.5千瓦,仅够用于调节卫星的轨道运行,无法完成向空间深处运输人类探索补给的任务。

  霍尔推进器的运作原理如下:从排气孔阴极发射的电子通过环形通道和阳极电子相遇,并与放电室内的原子(通常为氙气)相碰撞,使氙气成为正电荷离子。电子的螺旋运动也建立起强大的电场,将气体离子拉出通道的尾喷口。将足够的电子和离子留下,以免宇宙飞船积累电荷,导致推力不足问题的发生。Gallimore解释,进行电离时,氙气原子将以30000米每秒的速度喷射,大约为65000迈。

  X3含有三个这样的通道,它们相互嵌套于同心环内。该嵌套使霍尔推进器能够以200千瓦的功率运行。Gallimore教授实验室的博士生Scott Hall将对X3进行全面而系统的测试;与此同时,另一位博士生Sarah Cusson将探索新的调整方案,可以将X3目前一年少许的工作寿命延长至五到十倍。Gallimore预言,X3推进器将成为向火星输送人类的基础。

来源:腾讯太空

  更多阅读:http://www.yunzhitai.com/list-15.html

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