画像クレジット：NASA
NASAは、将来の宇宙船に大幅に大きな推力を与えて太陽系の探査を実現できる新しい高出力イオンエンジンをテストしました。このようなエンジンは、おそらくJIMOプローブに電力を供給し、木星のいくつかの衛星の周りの軌道に出入りして、それらを非常に詳細にマッピングします。
NASAのプロジェクトプロメテウスは、最近、重要なマイルストーンに達しました。これは、太陽系全体およびそれ以降の宇宙探査ミッションの革命的な推進能力につながる可能性のあるエンジンの最初の成功したテストでした。
テストには、高出力電気推進（HiPEP）イオンエンジンが含まれていました。このイベントは、原子力電気推進（NEP）アプリケーションでの使用に必要な新しい高速かつ高出力の推力を実証する一連の性能テストの最初のイベントとなりました。
「最初のテストは非常にうまくいきました」と、NASAのGlenn Research Center（GRC）であるクリーブランドにあるHiPEPイオンエンジンの主任研究者であるジョンフォスター博士は述べました。 「このテストには、これまでに製造された最大のマイクロ波イオンスラスタが含まれていました。イオン化にマイクロ波を使用することで、宇宙を探査するための非常に長寿命のスラスタが可能になるでしょう」と彼は言った。
テストはGRCの真空チャンバーで行われました。 HiPEPイオンエンジンは、最大12キロワットの出力レベルで、毎秒60,000〜80,000メートルの同等の排気速度範囲で動作しました。スラスターは、6,000秒以上の比インパルスの高い燃料効率で7〜10年の寿命を提供するように設計されています。燃料1ポンドあたりに発生する推力の量。これは、460秒間の固有のインパルスを持つスペースシャトルのメインエンジンとは対照的です。
HiPEPスラスタは、キセノンガスをマイクロ波でイオン化することによって動作します。エンジンの後部には、6,000ボルトの電位で充電される長方形の金属グリッドのペアがあります。この電界の力がキセノンイオンに強い静電力を及ぼし、キセノンイオンを加速し、宇宙船を推進する推力を生成します。長方形の形状は、以前に使用されていた円筒形のイオンスラスタとは異なり、エンジンを引き伸ばすことでエンジンの出力と性能を向上できるように設計されています。マイクロ波の使用は、現在の最先端技術と比較して、はるかに長い寿命とイオン生成能力を提供するはずです。
この新しいクラスのNEPスラスタは、1999年にDeep Space 1で飛行したイオンエンジンに比べてパフォーマンスが大幅に向上します。全体的な改善には、最大で10倍以上の電力が含まれます。燃料効率は2倍から3倍。グリッド電圧で4から5の係数。スラスタの寿命は5〜8倍。スラスター全体の効率が30％向上しました。 GRCのエンジニアは、この特定のスラスタモデルのテストと開発を継続し、25キロワットの全電力レベルでのパフォーマンステストに至ります。
「このテストは、高度なイオン技術の可能性を実証する大きな飛躍を示しています。これは、太陽系全体およびその向こうに旗艦宇宙探査ミッションを推進する可能性があります」とプロジェクトプロメテウスのディレクター、アランニューハウスは述べました。 「グレンと、この野心的なプログラムをサポートする他のNASAセンターの活動を称賛します。」
HiPEPは、最初に提案された飛行ミッションであるJupiter Icy Moons Orbiter（JIMO）で使用できるように、Project Prometheusで研究中のいくつかの推進技術候補の1つです。小型の原子炉を動力源とする電気スラスタは、JIMO宇宙船を推進し、木星の3つの氷の衛星、ガニメデ、カリスト、エウロパの至近距離を観測します。 3つの月には水が含まれている可能性があり、水のある場所では生命の可能性があります。
HiPEPイオンエンジンの開発は、GRCのエンジニアチームによって行われています。 Aerojet、レドモンド、ワシントン。 Boeing Electron Dynamic Devices、カリフォルニア州トーランス、オハイオ航空宇宙研究所、クリーブランド。ミシガン大学、ミシガン州アナーバー。コロラド州立大学、コロラド州フォートコリンズ。ウィスコンシン大学、ウィスコンシン州マディソン。
HiPEPイオンエンジンの印刷品質の写真は、次の場所にあります。
http://www.grc.nasa.gov/WWW/PAO/pressrel/2003/03-079addm.html
インターネット上のNASAについては、次のWebサイトをご覧ください。
http://www.nasa.gov
NASAのGlenn Research Centerの詳細については、次のURLにアクセスしてください。
http://www.grc.nasa.gov
インターネット上のProject Prometheusの詳細については、次のWebサイトをご覧ください。
http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm
JIMOに関する情報は、インターネットの次の場所で入手できます。
http://spacescience.nasa.gov/missions/JIMO.pdf
元のソース：NASAニュースリリース
