Technologija, galinti varyti pilotuojamas misijas į Marsą ir robotinius erdvėlaivius visoje Saulės sistemoje, neseniai buvo išbandyta NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorijoje Pietų Kalifornijoje. Vasario 24 d., pirmą kartą per daugelį metų, ir galios lygiu, viršijančiu bet kurį ankstesnį bandymą, komanda užvedė elektromagnetinį variklį, veikiantį ličio metalo garais.
Kondensuojamo metalo kuro (condensable metal propellant, CoMeT) variklio prototipas JPL (Jet Propulsion Laboratory) vakuuminiame įrenginyje – unikaliame įrenginyje, skirtame saugiai išbandyti variklius, naudojančius metalo garų kurą kaip potencialių megavatų klasės elektrinių variklių sistemų dalį. Nuotrauka: NASA/JPL-Caltech
Šis prototipas pasiekė galios lygius, viršijančius didžiausios galios elektrinius variklius bet kuriame iš dabartinių agentūros erdvėlaivių. Vertingi duomenys iš pirmojo šio variklio paleidimo padės vykdyti būsimą bandymų seriją.
„NASA dirbame su daugeliu dalykų vienu metu ir dar neišleidome iš akių Marso. Sėkmingas mūsų variklio veikimas šiame bandyme rodo realią pažangą siekiant išsiųsti amerikiečių astronautą į Raudonąją planetą“, – sakė NASA administratorius Jaredas Isaacmanas. „Tai pirmas kartas Jungtinėse Valstijose, kai elektrinė varomoji sistema veikia tokiu dideliu galingumu, siekiančiu iki 120 kilovatų. Toliau investuosime į strateginespastangas, kurios padės atlikti kitą milžinišką šuolį.“
Penkių uždegimų metu volframo elektrodas variklio centre švytėjo ryškiai baltai, pasiekdamas daugiau nei 2800 laipsnių Celsijaus. Darbas buvo atliktas JPL Elektros varymo laboratorijoje, kurioje yra kondensuojamo metalo kuro vakuuminis įrenginys – unikalus nacionalinis turtas, skirtas saugiai išbandyti elektrinius variklius, naudojančius metalo garų kurą, kurio galia siekia iki megavatų klasės.
Elektrinė varomoji jėga sunaudoja iki 90 % mažiau kuro nei tradicinės, didelės traukos cheminės raketos. Dabartiniai elektriniai varikliai, kaip ir tie, kurie varo NASA „Psyche“ misiją, naudoja saulės energiją propelentams greitinti, sukurdami mažą, nuolatinę trauką, kuri laikui bėgant leidžia pasiekti didelį greitį. NASA JPL testuoja ličio maitinamą magnetoplazmadinaminį (magnetoplasmadynamic, MPD) variklį – technologiją, kuri buvo tiriama nuo septintojo dešimtmečio, bet niekada nebuvo eksploatuojama. MPD variklis skiriasi nuo esamų variklių tuo, kad naudoja dideles sroves, sąveikaujančias su magnetiniu lauku, kad elektromagnetiškai pagreitintų ličio plazmą.
Bandymo metu komanda pasiekė iki 120 kilovatų galią. Tai daugiau nei 25 kartus didesnė galia nei „Psyche“ variklių, kurie šiuo metu valdo galingiausius elektrinius variklius iš visų NASA erdvėlaivių. Kosmoso vakuume švelni, bet pastovi „Psyche“ variklių skleidžiama jėga laikui bėgant įgreitina erdvėlaivį iki 124 000 mylių per valandą greičio.
JPL vyresnysis mokslo darbuotojas Jamesas Polkas žvilgteli į JPL elektrinės varymo laboratorijos kondensuojamojo metalo propelento (CoMeT) vakuuminį įrenginį, kur 2026 m. vasarį buvo išbandytas jo komandos sukurtas didelės galios elektrinio variklio prototipas. Nuotrauka: NASA/JPL-Caltech
„Šių variklių projektavimas ir gamyba per pastaruosius porą metų buvo ilgas pasiruošimas šiam pirmajam bandymui“, – sakė Jamesas Polkas, JPL vyresnysis mokslo darbuotojas. „Tai labai svarbus momentas mums, nes mes ne tik parodėme, kad variklis veikia, bet ir pasiekėme tikslinius galios lygius. Ir žinome, kad turime gerą bandymų poligoną, kuriame galime pradėti spręsti didinimo iššūkius.“
Komanda siekia ateinančiais metais pasiekti galios lygį nuo 500 kilovatų iki 1 megavato vienam varikliui. Kadangi įranga veikia tokioje aukštoje temperatūroje, pagrindinis iššūkis bus įrodyti, kad komponentai gali atlaikyti karštį per daugelį bandymų valandų. Žmonių misijai į Marsą gali prireikti nuo 2 iki 4 megavatų galios, o tam reikėtų kelių MPD variklių, kurie turėtų veikti daugiau nei 23 000 valandų.
Ličio energija varomi MPD varikliai gali veikti didele galia, efektyviai naudoti propelentą ir užtikrinti žymiai didesnę trauką nei šiuo metu naudojamielektriniai varikliai. Visiškai sukurti ir suporuoti su branduoliniu energijos šaltiniu, jie galėtų sumažinti paleidimo masę ir palaikyti naudingąją apkrovą, reikalingą žmonių skrydžiams į Marsą.
Mokslininkai po Marso paviršiumi aptiko paslėpto vandens, kuriame galėjo egzistuoti gyvybė
Marsaeigis naujame eksperimente aptiko anksčiau nematytų organinių junginių
Marso teraformavimas nėra klimato problema – tai pramonės košmaras
Marso dulkių audros sukelia elektros sroves ir perrašo planetos cheminę sudėtį
Kaip ir kodėl ieškoma nežemiškosios gyvybės?