그린 추진제 주입 임무

Green Propellant Infusion Mission
그린 추진제 주입 미션(GPIM)
Green Propellant Infusion Mission.jpg
아티스트의 지구 궤도에 GPIM 렌더링
미션형기술시범기
연산자나사
COSPAR2019-036D
새캣44342
웹사이트www.ball.com/aerospace/programs/gpim
임무 기간계획: 14개월[1]
결승: 1년 3개월 19일
우주선 속성
버스BCP-100
제조사볼 에어로스페이스
건질량158kg(348lb)
미션의 시작
출시일자2019년 6월 25일 06:30 UTC[2]
로켓팰컨 헤비
발사장케네디 우주 센터, LC-39A을
계약자스페이스X
미션 종료
폐기디오브티드
붕괴일자2020년[3] 10월 14일
궤도 매개변수
참조 시스템지구 궤도
정권지구 저궤도
페리기 고도710km (1987 mi)
아포기 고도724km(450mi)
기울기24.0°

그린 추진체 주입 미션(GPIM)은 차세대 발사체와 큐브사트 우주선을 위해 덜 유독하고 높은 성능/효율의 화학 추진체를 시험한 NASA 기술 시승 프로젝트였다.[4][5][6]수 십 년 동안 독성 하이드라진 기반 추진제 제형에 독점적으로 의존해 온 궤도 기동 시스템의 현재 고러스트 및 고성능 산업 표준과 비교하면, "친환경" 하이드록실람모늄 질산염(HYD) 단로펠란트는 더 긴 미션 두라를 포함한 미래 위성에 많은 장점을 제공한다.Tion, 추가 기동성, 적재 공간 증가 및 단순화된 발사 처리.[4][5][7]GPIM은 앨라배마주 헌츠빌에 있는 NASA의 마샬 우주비행센터에서 관리했으며, 우주기술선임무국(Space Technology Mission Directorate) 내 NASA의 기술 시연 임무 프로그램의 일부였다.

녹색 추진체 주입 미션은 2019년 6월 25일 스페이스X 팔콘 중형 로켓에 실려 우주 시험 프로그램 2(STP-2)라는 시험 임무를 띠고 발사됐다.[8]그 프로그램의 비용은 4,500만 달러가 될 것으로 예상된다.[9]

개발

추진제

질산 히드록시아미노늄 분자 ()엔호노33)는 고밀도 에너지 이온성 액체다.

이 임무를 위한 추진체는 질산하이드록시람모늄(NHOHNO33) 연료/옥시디저 혼합물로, AF-M315E로도 알려져 있다.[6][10]예비 데이터에 따르면 기존 단로형 하이드라진 시스템에 비해 주어진 추진제 탱크 부피에 대해 거의 50% 더 높은 성능을 제공한다.[4][6][10]그린 추진체 주입 미션은 독성이 강한 추진체 하이드라진과 관련된 독성 처리 우려를 줄이면서 전반적인 추진체 효율을 향상시키기 위해 노력했다.[5][11]새 추진체는 활력이 넘치는 이온성 액체다.이온성 액체는 분자가 양전하를 띠거나 음전하를 띠는 액체 형태의 소금 화합물로, 이 화합물은 분자를 더욱 단단하게 결속시켜 액체를 더욱 안정되게 만든다.[12]

이 새로운 추진체도 환경에 미치는 영향이 현저히 적을 것으로 예상된다.[6]그것은 "녹색" 연료라고 불리는데, 이는 가연되었을 때 AF-M315E가 무독성 가스로 변하기 때문이다.[12]AF-M315E 추진체, 노즐, 밸브는 공군연구소(AFRL), 에어로젯 로켓디네, 글렌 연구소에서 개발 중이며, USAF 우주미사일시스템센터와 NASA 케네디 우주센터의 추가 임무 지원을 받고 있다.공군은 AF-M315E 생산을 디지털 솔리드 스테이트 프로펄션(DSSP)에 허가해 정부 및 상용 고객사에 추진제를 공급했다.[13]

GPIM의 성공에 따라 AF-M315E 추진체는 상업적 이용과 생산에 대비하여 ASCENT(Advanced Spiper Energy Non-Toxic)로 개칭되었다.[14]

위성

GPIM 시스템은 소형 Ball Configurable Platform 100(BCP-100) 우주선 버스를 타고 비행했다.[6][11]에어로젯 로켓딘은 추진 시스템 페이로드 개발을 담당했으며, 기술 시연 미션은 에어로젯이 개발한 첨단 단극형 페이로드 모듈을 탑재하여 온보드 추진의 유일한 수단으로 삼았다.[10]

과학적 탑재량

국방부 우주실험심의위원회는 GPIM에서 개최할 3개의 탑재체를 선정했다.

  • 지구의 전리권과 열권 특성을 나타내는 공군 아카데미 악기.
  • 플라스마 밀도와 온도를 측정하는 해군 연구실 기구.
  • 우주 충돌 회피 대책을 시험할 공군 기술원 계기.[15]임무를 수행하는 동안 GPIM은 이러한 기구를 사용하여 우주 날씨를 모니터링하고 자신의 위치와 속도를 지속적으로 추적한다.[1]

적용들

비행에서 입증된 이 프로젝트는 NASA와 상용 우주비행 산업에 AF-M315E/ASCENT 추진체와 호환되는 탱크, 밸브 및 추진기를 "미래 녹색 추진체 기반 임무 적용을 위한 실행 가능하고 효과적인 솔루션"[7][11]으로 제시한다.NASA에 따르면, 이 새로운 추진체는 "더 안전하고, 더 빠르고, 훨씬 비용이 적게 드는 발사체 및 우주선 연료 적재 작업을 허용한다"는 미국 전역의 상업용 우주선을 위한 가능한 기술이 될 것이라고 한다.[5]낮은 독성과 손쉬운 개방형 컨테이너 처리의 이점을 결합하면 지상 처리 시간이 몇 주에서 며칠로 단축되어 인공위성 발사가 단순화된다.[5]새로운 연료는 하이드라진보다 50% 더 밀도가 [16]높기 때문에 같은 부피의 용기에 더 많은 연료를 저장할 수 있다.또한 빙점이 낮아 온도를 유지하는 데 필요한 우주선 동력이 적다.[7]

더 가벼운 인공위성과 로켓에 사용하는 것 외에도, 이 연료의 뛰어난 부피측정 저장 성질은 미사일 발사 같은 군사적 용도로도 평가되고 있다.[6]

참고 항목

참조

  1. ^ a b "NASA Technology Missions Launch on SpaceX Falcon Heavy" (Press release). NASA. 25 June 2019. Retrieved 9 July 2019. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  2. ^ Bartels, Megan (25 June 2019). "SpaceX Falcon Heavy Rocket Lofts 24 Satellites in 1st Night Launch". Space.com. Retrieved 9 July 2019.
  3. ^ "GPIM". N2YO.com. 14 October 2020. Retrieved 22 January 2021.
  4. ^ a b c "The Green Propellant Infusion Mission (GPIM)" (PDF). Ball Aerospace & Technologies Corp. March 2013. Archived from the original (PDF) on 23 September 2015. Retrieved 26 February 2014.
  5. ^ a b c d e "About Green Propellant Infusion Mission (GPIM)". NASA. 2014. Retrieved 26 February 2014. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  6. ^ a b c d e f "Green Propellant Infusion Mission (GPIM)". Ball Aerospace. 2014. Retrieved 26 February 2014.
  7. ^ a b c "Green Propellant Infusion Mission Project" (PDF). NASA. July 2013. Retrieved 26 February 2014. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  8. ^ Clark, Stephen (7 September 2018). "Air Force releases new target dates for upcoming military launches". Spaceflight Now. Retrieved 9 July 2019.
  9. ^ Casey, Tina (19 July 2013). "NASA Sets Its Sights On $45 Million Green Fuel Mission". Clean Technica. Retrieved 27 February 2014.
  10. ^ a b c Spores, Ronald A.; Robert Masse, Scott Kimbrel, Chris McLean (15–17 July 2013), "GPIM AF-M315E Propulsion System" (PDF), 49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, San Jose, California, USA{{citation}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  11. ^ a b c Mohon, Lee (2013). "Technology Demonstration Missions: Green Propellant Infusion Mission (GPIM)". NASA. Retrieved 27 February 2014. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  12. ^ a b Scharr, Jillian (16 May 2013). "New Rocket Fuel Helps NASA 'Go Green'". Tech News Daily. Retrieved 10 February 2015.
  13. ^ Carter, Troy (13 March 2019). "As NASA in-orbit test nears, Nevada company licenses Air Force's "green" rocket fuel". TechLink. Retrieved 9 July 2019.
  14. ^ Foust, Jeff (21 January 2021). "Green propellant successfully demonstrated on NASA mission". SpaceNews. Retrieved 22 January 2021.
  15. ^ Gruss, Mike (17 October 2014). "NASA Green Propellant Mission To Host Three Pentagon Experiments". SpaceNews. Retrieved 9 July 2019.
  16. ^ David, Leonard (13 April 2016). "Spacecraft Powered by 'Green' Propellant to Launch in 2017". Space. Retrieved 15 April 2016.

외부 링크