Projeto de Propulsão Elétrica Solar da Nasa irá Beneficiar Missões a Marte

Como a NASA procura meios econômico para destinos em todo o sistema solar interno, incluindo asteroides e Marte. Também busca encurtar o ciclo de tempo para desenvolver e infundir tecnologias transformadoras. Que aumentam as capacidades do país no espaço. E possibilitem futuras missões da NASA e apoiem uma variedade de atividades comerciais de vôos espaciais. O projeto de Propulsão Elétrica Solar (SEP) da NASA está desenvolvendo tecnologias críticas para ampliar o comprimento e as capacidades de novas missões científicas e exploratórias ambiciosas.

Tecnologias alternativas de propulsão, como a SEP. Podem fornecer a combinação certa de economia de custos, segurança e poder propulsor superior para enriquecer uma variedade de viagens de próxima geração para mundos e destinos além da órbita terrestre.

Energizado pela energia elétrica dos arrays solares a bordo. O sistema eletricamente propulsado usará 10 vezes menos propulsor do que um sistema de propulsão química convencional comparável. Como os usados ​​para alimentar os ônibus espaciais para a órbita. No entanto, essa massa reduzida de combustível irá fornecer um poder robusto capaz de impulsionar missões robóticas e com tripulação bem além da órbita terrestre baixa. Enviando uma nave espacial de exploração para destinos distantes ou transportando carga para pontos de interesse. Sentando as bases para novas missões ou reabastecendo aquelas já em andamento.

Propulsão Elétrica Solar

O Centro de Pesquisa Glenn da NASA em Cleveland lidera o projeto de Propulsão Elétrica Solar para a agência e está preparando uma demonstração de vôos no nível do sistema para lançar ainda nesta década.

As tecnologias que o projeto está desenvolvendo e demonstrando incluem matrizes solares avançadas. Gerenciamento a distribuição de energia de alta tensão. Unidades de processamento de energia (PPUs) e propulsores Hall de alta potência.

Durante o período de maturação da tecnologia – sob os auspícios do Programa de Desenvolvimento de Mudanças de Jogo da NASA.  Antes da transição para o Programa de Missões de Demonstração Tecnológica . O projeto SEP começou a desenvolver matrizes solares grandes, flexíveis e resistentes à radiação. Que podem ser armazenadas em pequenos e leves pacotes mais econômicos para o lançamento. Após o lançamento, eles se desdobram para capturar energia solar suficiente para fornecer os altos níveis de energia elétrica necessários para habilitar a propulsão elétrica solar de alta potência.

O projeto SEP trabalhou com a ATK Aerospace e a Deployable Space Systems Inc. Para criar e testar dois projetos de matrizes solares. Um que se dobra (ATK MegaFlex) e outro  (DSS Mega-ROSA). Ambos usam estruturas leves e tecnologia de cobertura flexível. E são duráveis ​​o suficiente para operar por longos períodos na órbita terrestre ou passando por ambientes no espaço como os cintos de radiação Van Allen.

Convertendo Energia Solar

O projeto SEP também usará propulsores de Hall eletrostáticos com blindagem magnética avançada em vez de um motor de foguete com propelente químico convencional. Com SEP, grandes arrays de células solares convertem a energia solar coletada em energia elétrica. Essa energia é alimentada em propulsores excepcionalmente eficientes em termos de combustível que proporcionam um impulso suave, mas sem parar, ao longo da missão.

O propulsor armadinha os elétrons em um campo magnético e usa-os para ionizar o propulsor a bordo – neste caso, o gás inerte xenon. Em uma pluma de escape do plasma que acelera a nave espacial para a frente. Diversos propulsores Hall podem ser combinados para aumentar o poder de uma nave espacial SEP. Esse sistema pode ser usado para acelerar íons de xenônio para mais de 65,000 mph. E proporcionará força suficiente durante um período de tempo para mover carga e executar transferências orbitais.

No ano de 2015, os pesquisadores testaram com sucesso um novo propulsor Hall de 12,5 kilowatts que emprega blindagem magnética. Permitindo que ele funcione continuamente por anos – uma capacidade importante para missões de exploração em espaço profundo.

Missões Importantes

O projeto de Propulsão Elétrica Solar irá demonstrar as principais tecnologias necessárias para sistemas de transporte do SEP de robotização e humanos de classe de exploração. Bem como recursos de transferência de órbitas altamente eficientes para operações espaciais comerciais e missões científicas. Este esforço irá beneficiar não só as missões da NASA. Como a Missão Robótica de Redirecionamento de Asteroides (ARRM). E novas missões científicas de alta capacidade e missões humanas para Marte. Mas podem fornecer um poder primário mais acessível e manobra orbital mais eficiente e capacidades de manutenção de estações para satélites de comunicações comerciais. O ARRM, a demonstração de voo planejada do projeto. Empregará uma série de cordas de propulsão Hall com uma potência total de 40 kW com um conjunto de asas de matriz solar com 50 kW no total.

Mais tarde, nesta década, a NASA demonstrará um sistema de propulsão elétrica solar em voo. Lançando uma nave espacial para validar a tecnologia. E o hardware para uma missão de transferência de órbitas de alta energia.

O projeto é patrocinado pela Direção da Missão de Tecnologia Espacial da NASA e é gerenciado pelo Centro de Pesquisa Glenn da NASA .