Malý motor pre veľkú prácu pri testovaní teórie relativity

Pin
Send
Share
Send

Vedci z Európskej vesmírnej agentúry testujú to, čo označujú ako najmenší, ale najpresnejšie ovládateľný motor, ktorý bol kedy postavený pre vesmír. Pri meraní 10 centimetrov (4 palce) naprieč a vytváraní slabo modrej žiary počas jeho chodu, elektrický pohon s elektrickým poľom alebo FEEP vytvára priemerný ťah rovnajúci sa sile jedného padajúceho vlasu. Jeho rozsah ťahu a ovládateľnosť sú však oveľa lepšie ako silnejšie pohony a budú dôležité pre budúcu vesmírnu misiu, ktorá otestuje Einsteinovu všeobecnú teóriu relativity.

„Väčšina pohonných systémov sa používa na získanie vozidla z bodu A do bodu B,“ vysvetlil Davide Nicolini z oddelenia vedeckých projektov agentúry zodpovedný za výskum motorov. "Ale s FEEP je cieľom udržiavať kozmickú loď v stabilnej polohe, kompenzujúc aj najmenšie sily, ktoré ju rušia, s presnosťou, ktorú nemôže vyhovieť žiadna iná konštrukcia motora."

Sledovanie toho, ako sa objekty správajú, keď sú oddelené od vonkajších vplyvov, je dlhodobou ambíciou fyzikov, ale nedá sa to urobiť v rámci zemského gravitačného poľa. Takže misia ďalšej dekády s názvom LISA Pathfinder (Laser Interferometer Space Antenna) preletí 1,5 milióna km (900 000 míľ) do jedného z Lagrangiánskych bodov, L-1. Tam sa gravitácie Slnka a Zeme navzájom rušia, takže je možné presne sledovať správanie dvojice voľne plávajúcich testovacích objektov.

Aby sa však experiment úplne oddelil od zvyšku vesmíru, ešte stále zostanú niektoré turbulencie, ktoré treba prekonať, najmä mierny, ale nepretržitý tlak samotného slnečného svetla. To je miesto, kde FEEP prichádza. Funguje na rovnakom základnom princípe ako iné iónové motory lietané na palube ESA SMART-1 Moon Mission a ďalších kozmických lodí: použitie elektrického poľa slúži na urýchlenie elektricky nabitých atómov (známych ako ióny), čo vytvára ťah ,

Ale zatiaľ čo ťah iných iónových motorov sa meria v milinewtonoch, výkon FEEP sa posudzuje z hľadiska mikronewtonov - jednotka tisíckrát menšia. Motor má rozsah ťahu 0,1 - 150 mikrónov, s rozlíšením lepším ako 0,1 mikrónov, s časovou odozvou jednej pätiny sekundy (190 milisekúnd) alebo lepšou.

Motor používa ako hnací plyn cézium na báze tekutého kovu. Kapilárnym účinkom - javom spojeným s povrchovým napätím - cézium prúdi medzi párom kovových povrchov, ktoré končia v štrbine ostrej ako britva. Cézium zostáva pri ústí štrbiny, kým sa nevytvorí elektrické pole. To spôsobí, že sa v tekutom kove vytvoria malé kužele, ktoré nabijú atómy, ktoré strieľajú z ich hrotov, aby vytvorili ťah.

Pre LISA Pathfinder sa použije dvanásť dýz. V spolupráci s ďalším systémom pohonu navrhnutým NASA by mali výtlačky priniesť smerové ovládanie najmenej 100-krát presnejšie ako akékoľvek predchádzajúce kozmické lode; na milióntinu milimetra.

LISA zahŕňa tri satelity až do vzdialenosti 5 miliónov km (tri milióny míľ) prepojené lasermi obiehajúcimi okolo Slnka. Cieľom je odhaliť vlnky v priestore a čase známe ako gravitačné vlny, predpovedané Einsteinovou teóriou všeobecnej relativity, ktorá je zatiaľ nedetegovaná. Vlny by spôsobili malé odchýlky vo vzdialenosti meranej medzi satelitmi.

Motor bol testovaný minulý mesiac a po analýze testov a preukázaní koncepcie bola technológia FEEP vyhradená pre celý rad ďalších misií vrátane presného formačného lietania pre astronómiu, pozorovania Zeme a satelitov bez pretiahnutia pre mapovacie variácie. v gravitácii Zeme.

Zdroj: ESA

Pin
Send
Share
Send