Az új űrmotor bolygóközi felfedezőkké változtathatja az apró CubeSat -eket

Művész

Az új CubeSat Ambipolar Thruster rendszerrel vagy CAT -al felszerelt apró CubeSat művészi elképzelése. (Kép jóváírása: Ben Longmier - Michigani Egyetem)





A kutatók azt tervezik, hogy a következő 18 hónapban egy apró űrhajót bocsátanak a Föld körüli pályára és azon túl, az új meghajtási technológia kulcsfontosságú tesztje során, amely segíthet a bolygók felfedezésének költségeinek 1000 -szeres csökkentésében.

A tudósok és a mérnökök kifejlesztenek egy új plazmahajtórendszert az ultrakis CubeSats számára. Ha minden jól megy, azt mondják, lehetséges, hogy életfelismerő missziót indítanak a Jupiter óceánjáró holdjára Európa vagy más érdekes világok akár 1 millió dollárért a nem túl távoli jövőben.

„Szeretnénk lehetővé tenni olyan új missziókat, amelyek jelenleg körülbelül egymilliárd dollárba, vagy talán 500 millió dollárba kerülnek - például a Jupiter és a Szaturnusz holdjainak felfedezésére - mondta Ben Longmier, a projekt vezetője, plazmafizikus és egyetemi adjunktus. Michiganben. [6 ígéretes hely az idegen élet számára a Naprendszerben]



A labda gurítása érdekében Longmier és csapata közösségi finanszírozási kampányt indított a Kickstarter weboldalon csütörtökön (július 4.). Remélik, hogy augusztus 5 -ig legalább 200 000 dollárt gyűjthetnek, ami elegendő lehet ahhoz, hogy feldobja a miniatűr mozgatórugót első űrutazásán.

Miniatűr tolóerő -technológia

CubeSats olcsó és apró űrhajók, amelyek súlya körülbelül 5 kilogramm. Jelenleg általában a Föld pályájára korlátozódnak, ahol passzívan köröznek, amíg pályájuk le nem bomlik, és tüzes halált halnak a bolygó légkörében.



De az új meghajtórendszer - amelyet a csapat CubeSat Ambipolar Thruster -nek vagy CAT -nak nevez - mindezt megváltoztathatja, az ilyen bantam űrhajókat bolygóközi szondákká változtatva, mondja Longmier és munkatársai.

Az új CubeSat Ambipolar Thruster különböző összetevői, amelyek fejlesztői szerint az apró űrhajókat bolygóközi szondákká változtathatják.

Az új CubeSat Ambipolar Thruster különböző összetevői, amelyek fejlesztői szerint az apró űrhajókat bolygóközi szondákká változtathatják.(Kép jóváírása: Ben Longmier - Michigani Egyetem)



A CAT egy plazma motor, amely tolóerőt generál azáltal, hogy felgyorsítja a túlhevített ionizált gázt a kisülési kamrából. A CAT tolóerőt napelemek hajtják, és állandó mágnesek vezetik ki a plazmát az űrhajó hátuljából.

A CAT koncepciójában hasonlít a NASA Dawn űrhajóját működtető ionmotorhoz, amely több mint egy évig kering a Vesta protoplanet körül, és most úton van Ceres tanulmányozására, amely a Mars és a Jupiter közötti fő aszteroidaöv legnagyobb teste. Hosszú időn keresztül az ilyen hajtóművek felgyorsíthatják az űrhajókat nagyobb sebességre, mint a tipikus vegyi rakéták.

De a CAT -nál mindennek mikro skálán kell működnie. A tolóerő és az erőforrások súlya kevesebb, mint 1 font (0,5 kg), míg a hajtógáz - valószínűleg jód vagy víz, bár sokféle anyag felhasználható - körülbelül 2,5 kg -os felső határa lesz. . [ Galéria: A Naprendszer mély űrszondái ]

A CAT komponensek többségét egyedileg építették és tesztelték, és a csapat jó előrehaladást tesz az egységes egészbe való beépítés felé, mondták a kutatók.

„A jelenleg létező akadályok elindítják az újonnan tervezett hajtóművet. Úgy gondoljuk, hogy körülbelül három hét múlva vagyunk ' - mondta Longmier a guesswhozoo.com -nak. - Jelenleg nagyon felfelé haladunk, és teljesen dőlünk.

Föld körüli pályára és azon túl

Az új CAT Kickstarter kampány fő célja, hogy elegendő pénzt gyűjtsön a motor űrvizsgálatához a Föld körüli pályán. A csapat azt tervezi, hogy a következő 18 hónapban elindítja első szondáját, bár lehet, hogy még hamarabb is fel lehet lépni, mondta Longmier.

A csapat azt tervezi, hogy a legelső, CAT-mal felszerelt szondát is a mély űrbe küldi-nem egészen az Europa-ba vagy a Szaturnusz gejzírszóró holdjába, az Enceladusba, de elég messze ahhoz, hogy bemutassa a CAT képességeit.

'Másodlagos célunk, hogy kivegyük a Föld pályájáról, és bebizonyítsuk a közösségnek, hogy ez a dolog működik' - mondta Longmier. 'Ha működik, sokkal könnyebb finanszírozást szerezni és hagyományos értelemben támogatásokat írni.'

A 200 000 dollár összegyűjtése mindezt lehetővé teszi, míg a többi finanszírozási mérföldkő teljesítése lehetővé teszi a CAT csapat számára, hogy elérje a „nyújtási célokat”. Ha például a Kickstarter-kampány 500 000 dollárt tesz ki, akkor a csapat egy kereskedelmi indítás megvásárlásával gyorsítja az űrutazását, míg 900 000 dollár összegyűjtése lehetővé teszi, hogy egy két CubeSat űrverseny elkerülje a Föld pályáját.

Longmier és fő csapata a Michigani Egyetemen különféle intézmények szakértőivel dolgozik együtt, köztük három különböző NASA -központtal - Ames Research Center in Moffett Field, California, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, és Glenn Research Center Clevelandben, Ohio -ban.

A Planetary Resources aszteroida-bányász cég egy másik partner. A milliárdosok által támogatott társaság, amely a Google vezetőit, Larry Page-t és Eric Schmidtet tartja a befektetők között, érdekelt abban, hogy esetleg CAT-mal felszerelt szondákat használjon az olcsó felderítő aszteroida felderítésére-mondta Longmier.

„Valahogy így érkezünk - kiküldjük azt a kis űreszközt felderítőnek, rádiójelzőnek, hogy rádiójelölje” - mondta.

Az aszteroida -címkézés csak egy a sok lehetséges alkalmazás közül a technológia számára, mondják a CAT csapat tagjai. A CAT-alapú CubeSats flotta például olcsó globális internet-hozzáférést is biztosíthat, vagy tanulmányozhatja a napkitöréseknek a Föld szomszédságára gyakorolt ​​hatásait, segítve a tudósokat az űr időjárásának jobb megértésében és előrejelzésében.

És akkor ott van a csábítás, hogy lecsupaszított, egymillió dolláros életfelismerő küldetéseket szerveznek az Európába, az Enceladusba vagy más érdekes és távoli világokba. Az ilyen erőfeszítések hamarosan lehetségesek lesznek, köszönhetően a CAT -nak, a napelemek növekvő hatékonyságának, a mikroprocesszorok méretének csökkenésének és más technológiai fejlesztéseknek - mondta Longmier.

'Azt hiszem, lehetőségünk van - először, többé -kevésbé a történelem során -, hogy megnézzük, képesek vagyunk -e ezeket az életfelismeréseket a saját Naprendszerünkben' - mondta Longmier. - Nem csak nézni őket, hanem menni és venni érzékelőket, in situ méréseket végezni, átrepülni tollazat Enceladus kis űrhajóval. Úgy gondoljuk, hogy ezt meg tudjuk tenni a viszonylag közeljövőben.

Ha többet szeretne megtudni a CAT motorról és a Kickstarter kampányról, látogasson el ide: http://www.kickstarter.com/projects/597141632/cat-a-thruster-for-interplanetary-cubesats

Kövesse Mike Wallot a Twitteren @michaeldwall és Google+ . Kövess minket @Spacedotcom , Facebook vagy Google+ . Eredetileg közzétéve guesswhozoo.com.