NASA test een zonne-elektrisch voortstuwingssysteem op de asteroïde omleidingsmissie

Een van de drie belangrijkste belemmeringen voor het verkennen van diepe ruimte is het vinden van een voortstuwingssysteem dat ons sneller naar het verre deel van de ruimte kan brengen en tegelijkertijd minder niet-hernieuwbare bronnen gebruikt. Sommige ideeën, zoals de EmDrive (die gebruik maakt van omgevingsmicrogolfenergie als drijfgas, geen brandstof), zouden de moderne ruimtevaart onherroepelijk veranderen - maar de sprong van mythologie naar realiteit is twijfelachtig. Deze week heeft NASA echter een serieuze knipoog gegeven naar een andere voortstuwingstechnologie met hernieuwbare energie, waardoor deze veel meer lijkt op een realistisch keuze.

Op dinsdag kende het overheidsruimtebureau een contract van $ 67 miljoen toe aan Aerojet Rocketdyne, Inc om een ​​systeem voor zonne-elektrische voortstuwing (SEP) te ontwerpen voor verkenning van de diepe ruimte. Hoewel een SEP-systeem ons niet sneller naar plaatsen zou brengen, wel zou help ons brandstof van ruimtevaartuigen overboord te gooien ten gunste van een duurzamer, kosteneffectiever systeem. NASA-functionarissen spraken met verslaggevers tijdens een teleconferentie op donderdag om uit te leggen op details van het contract achter de nieuwe technologieovereenkomst en hoe het verwacht dat het werk van Aerojet toekomstige missies op de weg zal beïnvloeden.

Een van de belangrijkste punten was dat NASA SEP beschouwt als "een perfect voorbeeld van een horizontale technologie", zei Steve Jurczyk, associate administrator van NASA's Directoraat voor ruimtetechnologie. Het Glenn Research Centre van het bureau werkt al sinds de jaren '50 aan SEP, met als doel de behoefte aan drijfgassen bij elke soort NASA-missie te verdringen. Dit omvat het verzenden van robots naar verafgelegen werelden, het helpen van bemande of niet geschroefde ruimtevaartuigen op weg naar Mars om meer vracht te vervoeren, en commerciële ruimtevaartbedrijven de mogelijkheid te geven om sneller en efficiënter tussen Aardgebonden omlopen te gaan.

Het contract vraagt ​​om een ​​systeem dat elektrisch vermogen en een op chemicaliën gebaseerd systeem combineert en afwisselt. Hoewel een SEP-systeem ruimte vrijmaakt aan boord van een vaartuig en duurzamer is, genereert het eenvoudigweg niet de thruster-kracht die een chemisch systeem nog steeds mogelijk maakt.

Het ontwerp van Aerojet, met een vermogen van 50 kilowatt, zou geen enkele, gigantische boegschroef zijn, maar veeleer wat Bryan Smith in het Glenn Research Center 'bouwstenen' noemt, die delen van het systeem met elkaar verbinden zoals het bij de missie past. Een orbitaalmissie dicht bij de aarde zou bijvoorbeeld waarschijnlijk goed kunnen doen met een voortstuwingssysteem dat voornamelijk op SEP draaide, terwijl missies die verder weg waren - zoals een bevoorrading van kolonisten op Mars - de snellere mogelijkheden van een chemisch systeem zouden willen behouden.

Het is meer een "evolutie van de vorige SEP-technologie" dan een geheel nieuw systeem, zei Jurczyk. Als alles goed gaat, zou de nieuwe voortstuwingstechnologie van Aerojet het meeste ruimtevaartuig in staat stellen om een ​​voortstuwingscapaciteit te hebben "bijna twee keer groter dan wat er vandaag wordt gevlogen", zei Smith. Hij beschouwt dit als een nieuwe aandrijflijn "die hele nieuwe platforms mogelijk maakt voor het exploreren van diepe ruimte."

De grootste afhaalmaaltijd van de teleconferentie was de bevestiging dat het Aerojet-systeem zou worden getest op de komende Asteroid Redirect Mission (ARM) van NASA, die een robotachtig ruimtevaartuig naar een asteroïde nabij de aarde stuurt, een grote rots oppikt en naar de maan brengt om laat het in de maanbaan vallen om menselijke astronauten te laten studeren. Het 50 kW-ontwerp was gericht op de behoeften van een dergelijke missie.

Natuurlijk, precies wanneer of hoe of zelfs waarom, die missie gebeurt nog steeds in de lucht.

Volgens Jurczyk is NASA "nog steeds in pre-formulering voor ARM - voor zowel het robotachtige deel als het menselijke deel." Het bureau doet nog steeds studie-opdrachten voor ruimtevaartuigen om erachter te komen wat ze precies willen bouwen en het contract van Aerojet omvat de voortstuwing die op die missie wordt gebruikt. Tot dusverre is er een tijdframe voor 2025-2026 om de asteroïde rots terug te brengen naar de baan van de maan - wat betekent dat ze rond 2021 of 2022 zouden willen lanceren.

Misschien wel het meest verontrustende van alles, de hele missie "hangt af van een doel-asteroïde", zei Jurczyk - en NASA heeft er nog geen geselecteerd.

Toch zien we misschien dat de SEP-engine van Aerojet eerder op een missie wordt gebruikt. Vanaf nu overweegt NASA een Mars-missie voor 2022, maar het is onduidelijk wat ze zouden kunnen doen. Jurczyk stelde voor dat het bureau zou proberen een nieuwe orbiter naar de rode planeet te sturen om telecommunicatieapparatuur te ondersteunen met de rovers aan het oppervlak en met andere ruimtetuigen in het zonnestelsel.