Η NASA σηματοδότησε ένα σημαντικό ορόσημο με την εκτόξευση του διαστημικού σκάφους Psyche προς έναν αστεροειδή που φέρει το ίδιο όνομα. Αυτό που κάνει αυτή την αποστολή να ξεχωρίζει δεν είναι μόνο ο προορισμός της, ένας μεταλλικός αστεροειδής, αλλά και το καινοτόμο σύστημα προώθησης που πρόκειται να δημιουργήσει μια ζωηρή μπλε λωρίδα στον κοσμικό καμβά. Εντός των πρώτων 100 ημερών της αποστολής, το Psyche θα ενεργοποιήσει το αξιοσημείωτο προωθητικό του σύστημα, μια τεχνολογία αιχμής γνωστή ως προωθητήρας Hall.
Αυτός ο προωθητικός μηχανισμός, ο προωθητήρας Hall, λειτουργεί ιονίζοντας το ξένον, ένα ευγενές αέριο που χρησιμοποιείται στους προβολείς και στις τηλεοράσεις πλάσματος, για να δημιουργήσει μια λαμπρή μπλε λάμψη που ωθεί το διαστημόπλοιο προς τα εμπρός. Αυτή η τεχνολογία, που είναι διαθέσιμη στη NASA από το 2015, χρησιμοποιείται για πρώτη φορά σε επιχείρηση πέρα από το φεγγάρι. Τι την κάνει όμως τόσο ξεχωριστή και γιατί την χρησιμοποιεί το Psyche;
Στον σχολαστικό σχεδιασμό των διαστημικών αποστολών, οι μηχανικοί δίνουν προτεραιότητα στην αποτελεσματικότητα. Η μεταφορά τεράστιων ποσοτήτων χημικών καυσίμων για διαπλανητικά ταξίδια μοιάζει με την απόπειρα ενός παγκόσμιου οδικού ταξιδιού, ενώ πρέπει να κουβαλάς όλη την απαραίτητη βενζίνη στο πορτμπαγκάζ, χωρίς να υπάρχουν διαθέσιμες στάσεις ανεφοδιασμού – είναι απλά μη πρακτικό. Το Psyche της NASA θα χρειαζόταν χιλιάδες κιλά χημικού καυσίμου για να φτάσει στον προορισμό του, καθιστώντας την αποστολή ανέφικτη.
Για να ξεπεράσουν αυτή την πρόκληση, οι μηχανικοί στράφηκαν στους ηλεκτρικούς προωθητήρες, συγκεκριμένα στους προωθητήρες ιόντων και στους προωθητήρες Hall. Αυτοί οι ηλεκτρικοί προωθητήρες, που συχνά συγκρίνονται με τις “εκδόσεις Tesla της διαστημικής πρόωσης”, δεν βασίζονται στην καύση καυσίμων. Αντ’ αυτού, ιονίζουν τα άτομα του προωθητικού, επιταχύνοντας τα ιόντα σε απίστευτα υψηλές ταχύτητες, περίπου 80.000 μίλια την ώρα. Αυτή η διαδικασία αποδίδει υψηλότερη ειδική ώθηση, παρόμοια με τα μίλια ανά γαλόνι σε ένα αυτοκίνητο, επιτρέποντας σε ένα διαστημόπλοιο που κινείται με προωθητήρες να καλύψει μεγαλύτερες αποστάσεις με λιγότερο προωθητικό υλικό.
Οι προωθητήρες ιόντων δημιουργούν πλάσμα χρησιμοποιώντας υψηλές ηλεκτρικές τάσεις, εκτοξεύοντας ιόντα στο διάστημα. Αν και αποτελεσματικοί, στερούνται ταχύτητας, καθώς χρειάζονται μέρες για να φτάσουν σε σημαντικές ταχύτητες. Οι προωθητήρες Hall, ωστόσο, χρησιμοποιούν ένα μαγνητικό πεδίο για να δημιουργήσουν μια δέσμη ιόντων στροβιλίζοντας ηλεκτρόνια σε κυκλική κίνηση. Αν και προσφέρουν ελαφρώς χαμηλότερη απόδοση από τους προωθητήρες ιόντων, αποδίδουν μεγαλύτερη ισχύ. Η ομάδα Psyche επέλεξε αυτό το σύστημα επειδή επέτρεπε μικρότερο και πιο οικονομικό σχεδιασμό του διαστημικού σκάφους.
Για να λειτουργήσουν αυτοί οι προωθητήρες, το διαστημικό σκάφος χρειάζεται ενέργεια, που λαμβάνεται από ηλιακούς συλλέκτες, και ένα προωθητικό υλικό για τον ιονισμό. Στην περίπτωση του Psyche της NASA, το αέριο ξένον χρησιμεύει ως το προωθητικό λόγω της αδρανούς φύσης του και της ευκολίας ιονισμού του. Περίπου 150 γαλόνια ξένου τροφοδοτούν το διαστημόπλοιο Psyche, παρέχοντας μια εντυπωσιακή χιλιομετρική απόσταση περίπου 10 εκατομμυρίων μιλίων ανά γαλόνι.
Μετά την εκτόξευση, η ομάδα θα περάσει τις επόμενες 100 ημέρες αξιολογώντας σχολαστικά όλα τα συστήματα του διαστημικού σκάφους για να εξασφαλίσει την ετοιμότητά τους για το ταξίδι. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι εντυπωσιακοί μπλε προωθητήρες θα ζωντανέψουν. Εάν η αποστολή Psyche αποδειχθεί επιτυχής, οι προωθητήρες Hall είναι πιθανό να αποτελέσουν βασικό στοιχείο σε μελλοντικές διαστημικές αποστολές.
Ο συνδυασμός της οικονομικής αποδοτικότητας, της αποτελεσματικότητας και της ισχύος τους θα μπορούσε να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην υποστήριξη των επερχόμενων επιστημονικών αποστολών σε προορισμούς όπως ο Άρης και πέρα από αυτόν. Χάρη σε αυτές τις καινοτόμες συσκευές προώθησης, το Psyche της NASA αναμένεται να φτάσει στη ζώνη αστεροειδών σε μόλις 3.5 χρόνια, αφήνοντας στο πέρασμά του ένα μαγευτικό μπλε ηλεκτρικό ίχνος – μια συναρπαστική προοπτική για το μέλλον της διαστημικής εξερεύνησης.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
