次世代の宇宙探査については、いくつかの主要な技術が調査されています。宇宙飛行士を太陽系に遠くまで送ることができる宇宙船と発射装置に加えて、NASAと他の宇宙機関はまた、新しい推進手段を検討しています。従来のロケットと比較して、燃料効率を確保しながら信頼できる推力を提供するシステムを作成することが目標です。
この目的のために、NASAはカリフォルニアに拠点を置くロケットおよびミサイル推進メーカーであるAerojet Rocketdyneとペアを組んで、太陽電気推進(SEP)ホール効果スラスタを開発しました。 Advanced Electric Propulsion System(AEPS)として知られる同社は最近、このスラスタの初期のシステム統合テストに成功しました。これにより、深宇宙探査ミッションと商用宇宙の取り組みが可能になります。
このテストは、NASAのGlenn Research Centerで行われ、NASA開発スラスタと組み合わされた放電供給ユニット(DSU)と電力処理ユニット(PPU)に焦点を当てた後、熱真空チャンバー内でテストされました。テストでは、システムが効率的に電力を変換し、最小限の廃熱を生成しながら太陽エネルギーを推力に変えることができることが証明されました。
Aerojet RocketdyneのCEO兼社長であるEileen Drakeは、最近の会社のプレスリリースで次のように述べています。
「当社のAEPS排出供給ユニットは例外的に機能し、将来の厳しいミッションにとって重要な変換効率の大幅な改善をもたらしました。これらの結果は、Aerojet Rocketdyneチームがこの重要な宇宙技術分野で最先端の技術を進歩させることに注力し、熱心に取り組んだことを証明しています。」
従来のホール効果スラスタと同様に、SEPは電場に依存して推進剤(ほとんどの場合、キセノンのような希ガス)をイオン化および加速します。 SEPの場合、必要な電力は太陽電池(別名、ソーラーパネル)によって生成されます。この種のシステムの直接的な利点は、従来の化学推進システムに匹敵する推力を提供できることですが、推進剤の1/10を使用します。
10 kW SEPスラスタシステムと425 kg(937ポンド)のキセノン推進剤を使用して、 夜明け 宇宙船は最高速度41,260 km / h(mph)に到達することができました。この最新のテストには13キロワットのシステムが含まれており、Aerodyneは今後数年間でこれを拡大する予定です。たとえば、50 kWのSEPスラスタシステムは、NASAが提案した月軌道プラットフォームゲートウェイ(LOP-G)(以前はDeep Space Gatewayとして知られていました)での使用が計画されています。
月周回軌道に組み込まれるこの宇宙ステーションは、月面への将来のミッションを促進するだけでなく、火星への最初の乗組員ミッションの出発点として機能し、太陽系のさらに深いところにあります。ドレイクが示したように:
「推進技術の最先端に留まることにより、私たちは月に戻るだけでなく、人々を火星に送るための将来のイニシアチブにおいても大きな役割を果たすようになりました。 AEPSは、次世代の深宇宙探査の先駆者であり、マストにいることをうれしく思います。」
この最新のテストが完了すると、チームは設計の最終化と検証のフェーズに移ります。その後、クリティカルデザインレビュー(CDR)が行われます。この段階で、スラスタの設計が完成し、生産のためにクリアされます。すべてが予定どおりに進んだ場合、このシステムの50 kWバージョンは、Lunar Orbital Platform-Gateway(LOP-G)の動力および推進要素(PPE)として機能します。
NASA向けの次世代SEPテクノロジーの開発に加えて、Aerodyneは、火星大気および揮発性進化(MAVEN)ミッション、起源、スペクトル解釈、資源識別、セキュリティ、レゴリスエクスプローラー(OSIRIS-REx)を推進する推進システムも担当しています。 )ミッション、そして最近発売されたパーカーソーラープローブ。
商業分野では、Aerojet Rocketdyneは、United Launch Alliance(ULA)の動力となるスラスタも担当しています。 アトラスV ロケット、 ケンタウロス 上段ロケットと、Blue Origin’sに搭載されたCrew Capsule Escape Solid Rocket Motor(CCE SRM) 新しいシェパード カプセル。同社はまた、NASAのグリーン推進薬注入ミッション(GPIM)の一環として、ヒドラジン燃料の代替として毒性の低いグリーン推進薬を開発しています。
そして、NASAが宇宙飛行士を月に送り返してその「火星への旅」を行うときが来たら、Aerojet Rocketdyneのエンジンが重要な役割を果たします。これらには、宇宙発射システム(SLS)のコアおよび上段用のRS-25およびRL-10エンジンと、Orionの打ち上げ中止システム(LAS)の主要コンポーネントであるOrion宇宙船のジェット機モーターが含まれます。
再利用可能なロケット、宇宙機、単段から軌道へのロケットなどのシステムに加えて、ソーラー電気推進は、宇宙探査を再活性化し、同時にコストを削減することを目的としています。信頼性の高い推力と燃料効率の組み合わせにより、SEPシステムは、より小さく、より軽く、より安価なミッションを可能にし、宇宙探査の新しい機会を開きます。