Kredit gambar: NASA
NASA telah menguji coba sebuah mesin ion berdaya tinggi baru yang bisa memberikan wahana antariksa di masa depan secara signifikan lebih banyak dorongan untuk menyelesaikan eksplorasi tata surya. Mesin seperti ini mungkin akan menyalakan probe JIMO yang memungkinkannya masuk dan keluar dari orbit di sekitar beberapa bulan Jupiter dan memetakannya dengan sangat rinci.
Project Prometheus NASA baru-baru ini mencapai tonggak penting dengan tes sukses pertama mesin yang dapat mengarah pada kemampuan tenaga revolusioner untuk misi eksplorasi ruang angkasa di seluruh sistem tata surya dan seterusnya.
Tes ini melibatkan mesin ion High Power Electric Propulsion (HiPEP). Acara ini menandai yang pertama dalam serangkaian uji kinerja untuk menunjukkan kecepatan tinggi dan daya dorong baru yang diperlukan untuk digunakan dalam aplikasi tenaga listrik nuklir (NEP).
“Tes awal berjalan sangat baik,” kata Dr. John Foster, penyelidik utama mesin ion HiPEP di Glenn Research Center (GRC) NASA, Cleveland. “Tes ini melibatkan pencacah ion microwave terbesar yang pernah dibuat. Penggunaan gelombang mikro untuk ionisasi akan memungkinkan pendorong umur panjang untuk menyelidiki alam semesta, ”katanya.
Tes dilakukan di ruang vakum di GRC. Mesin ion HiPEP dioperasikan pada level daya hingga 12 kilowatt dan pada kisaran kecepatan knalpot yang setara dari 60.000 hingga 80.000 meter per detik. Thruster dirancang untuk memberikan masa hidup tujuh hingga sepuluh tahun dengan efisiensi bahan bakar yang tinggi dengan impuls spesifik lebih dari 6.000 detik; ukuran seberapa besar daya dorong yang dihasilkan per pon bahan bakar. Ini kontras dengan mesin utama Space Shuttle, yang memiliki impuls spesifik 460 detik.
Thruster HiPEP beroperasi dengan mengionisasi gas xenon dengan gelombang mikro. Di bagian belakang mesin adalah sepasang kotak logam persegi panjang yang diisi dengan 6.000 volt potensial listrik. Kekuatan medan listrik ini memberikan tarikan elektrostatik yang kuat pada ion xenon, mempercepat mereka dan menghasilkan daya dorong yang mendorong pesawat ruang angkasa. Bentuk persegi panjang, keberangkatan dari pendorong ion silinder yang digunakan sebelumnya, dirancang untuk memungkinkan peningkatan daya dan kinerja mesin dengan cara meregangkan mesin. Penggunaan gelombang mikro harus memberikan umur yang lebih lama dan kemampuan produksi ion dibandingkan dengan teknologi mutakhir.
Kelas baru pendorong NEP ini akan menawarkan keuntungan kinerja yang substansial dibandingkan mesin ion yang diterbangkan pada Deep Space 1 pada tahun 1999. Peningkatan secara keseluruhan mencakup faktor daya hingga 10 atau lebih; faktor dua hingga tiga dalam efisiensi bahan bakar; faktor tegangan listrik empat sampai lima; faktor lima hingga delapan dalam masa hidup pendorong; dan peningkatan 30 persen dalam efisiensi thruster keseluruhan. Insinyur GRC akan terus menguji dan mengembangkan model pendorong khusus ini, yang berpuncak pada tes kinerja pada tingkat daya penuh 25 kilowatt.
"Tes ini merupakan lompatan besar dalam menunjukkan potensi untuk teknologi ion canggih, yang dapat mendorong misi eksplorasi ruang angkasa di seluruh tata surya dan seterusnya," kata Alan Newhouse, Direktur, Project Prometheus. "Kami memuji karya Glenn dan Pusat NASA lainnya yang mendukung program ambisius ini."
HiPEP adalah salah satu dari beberapa teknologi propulsi kandidat yang sedang dipelajari oleh Proyek Prometheus untuk kemungkinan digunakan pada misi penerbangan pertama yang diusulkan, Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO). Didukung oleh reaktor nuklir kecil, pendorong listrik akan mendorong pesawat ruang angkasa JIMO saat melakukan pengamatan jarak dekat dari tiga bulan es Jupiter, Ganymede, Callisto dan Europa. Tiga bulan bisa mengandung air, dan di mana ada air, ada kemungkinan untuk hidup.
Pengembangan mesin ion HiPEP sedang dilakukan oleh tim insinyur dari GRC; Aerojet, Redmond, Wash .; Perangkat Dinamis Elektron Boeing, Torrance, California; Institut Dirgantara Ohio, Cleveland; Universitas Michigan, Ann Arbor, Mich .; Universitas Negeri Colorado, Fort Collins, Colo .; dan Universitas Wisconsin, Madison, Wis.
Foto kualitas cetak dari mesin ion HiPEP ada di:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/PAO/pressrel/2003/03-079addm.html
Untuk informasi tentang NASA di Internet, kunjungi:
http://www.nasa.gov
Untuk informasi lebih lanjut tentang Pusat Penelitian Glenn NASA, kunjungi:
http://www.grc.nasa.gov
Untuk informasi lebih lanjut tentang Project Prometheus di Internet, kunjungi:
http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm
Informasi tentang JIMO tersedia di Internet di:
http://spacescience.nasa.gov/missions/JIMO.pdf
Sumber Asli: Rilis Berita NASA
