NEXT(이온 추진기)

NEXT (ion thruster)
진공 챔버에서 NASA의 Evolutional Cenon Struster(NEXT) 작동 이미지

글렌 연구소의 NASA Evolutional Cenon Struster(NEXT) 프로젝트는 던 우주선과 딥 스페이스 1 우주선에 사용된 NSTAR의 약 3배에 달하는 이온 추진기다.[1][2]

넥스트는 디스커버리, 뉴 프론티어, 화성 탐사 및 플래그십 외부 행성 탐사 임무에 대한 화학 및 기타 전기 추진 기술에 비해 더 큰 전달 탑재량, 더 작은 발사 차량 크기 및 기타 임무 향상 기능을 제공한다.[2]글렌 연구소는 테스트 엔진의 코어 이온화 챔버를 제조했으며, 에어로젯 로켓딘은 이온가속 조립체를 설계하고 제작했다.[3][4]

이중 소행성 리디렉션 테스트 미션은 NEXT를 사용한다.

퍼포먼스

넥스트(NEXT) 엔진은 추진체 시스템이 우주선의 태양열 패널에서 발생하는 전기를 사용해 제논 추진체를 최대 14만5000km/h 또는 40km/s의 속도로 가속하는 태양열 전기 추진체의 일종이다.[3]넥스트는 6.9kW의 전력을 소비해 237mN 추력을 낼 수 있으며, 특정 임펄스 4,170초(NSTAR 3120과 비교),[2] 5년 넘게 가동되고 있다.[5]특정 임펄스가 1320초일 때 0.5kW의 전력으로 조절할 수 있다.[2]

장수와 총충동

NEXT 추진 장치는 지상 시험에서 17 MN의 총 임펄스를 입증했다. 이는 이온 추진기에 의해 입증된 총 임펄스 중 가장 높은 것이다.[2]NSTAR의 1.6배에 달하는 빔 추출 영역은 낮은 전압과 이온 전류 밀도를 유지하면서 더 높은 추진기 입력 전력을 허용하므로 추진기 수명이 유지된다.[2]

2010년 11월 시제품은 2009년 12월 4만8000시간(5.5년)의 시험을 마친 것으로 밝혀졌다.[3][5][6]추진기의 전체 스로틀 범위에 걸쳐 측정된 추진기 성능 특성은 예측 범위 이내였고 엔진은 거의 성능 저하의 징후를 보이지 않았으며 임무 수행 기회를 포착할 준비가 되어 있다.[2]

상태

넥스트는 2015년 7월 시스템 요건 심사와 2016년 2월 예비 설계 심사를 마쳤다.최초 2대의 비행장비는 2019년 초에 이용할 수 있을 것이다.[7]67P/추류모프-게라시멘코 혜성을 위한 CARSA 임무 개념은 뉴 프론티어 프로그램 임무 #4의 최종 후보였으며, 선택되었다면 NEXT 이온 엔진에 의해 추진되었을 것이다.[8]그러나 2019년 6월 27일, 다른 결승전 진출자인 잠자리 임무가 대신 선택되었다.[9]이후 NASA와 비NASA 고객이 구매하는 상업용 제품이 될 예정이다.[7]Aerojet Rocketdyne과 그들의 주요 하청업체 ZIN Technologies는 향후 상용화를 위해 NEXT-C로 알려진 시스템을 생산할 수 있는 권리를 보유한다.[7]

공간에서 사용

2021년 11월 발사된 이중 소행성 리디렉션 테스트(DART) 우주선은 NEXT 이온 추진기를 사용한다.[10][11][12]22m의2 태양열 어레이에 의해 구동되어 NASA Evolutional Cruster-Commercial(NEXT-C) 엔진에 동력을 공급하는데 필요한 최대 3.5kW를 생성할 것이다.[13]

참고 항목

참조

  1. ^ George R Schmidt; Michael J Patterson; Scott W Benson. "The NASA Evolutionary Xenon Thruster (NEXT): the next step for US deep space propulsion" (PDF).
  2. ^ a b c d e f g Herman, Daniel A. (May 3–7, 2010), "NASA's Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) Project Qualification Propellant Throughput Milestone: Performance, Erosion, and Thruster Service Life Prediction After 450 kg" (PDF), 57th Joint Army-Navy-NASA-Air Force (JANNAF) Propulsion Meeting, Colorado Springs, Colorado, USA: NASA - Glenn Research Center, retrieved 2014-03-08
  3. ^ a b c Dwayne Brown; Katherine K. Martin; Glenn Mahone. "NASA Thruster Achieves World-Record 5+ Years of Operation". Retrieved 2013-06-24.
  4. ^ 세계 기록인 5년 이상의 작전을 달성한 NASA의 러스터.NASA. 2013년 6월 24일.
  5. ^ a b David Szondy. "NASA's NEXT ion thruster runs five and a half years nonstop to set new record". Retrieved 26 June 2013.
  6. ^ Nancy Smith Kilkenny, SGT, Inc. "NEXT Provides Lasting Propulsion and High Speeds for Deep Space Missions". Retrieved 29 September 2013.{{cite web}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  7. ^ a b c Dolloff, M.; Jackson, J. (March 2016). Current Status of NASA Evolutionary Xenon Thruster - Commercial (NEXT-C) (PDF). 47th Lunar and Planetary Science Conference.
  8. ^ "CAESAR Project Overview" (PDF). Lunar and Planetary Institute. 17 January 2018. Retrieved 2018-01-19.
  9. ^ Brown, David (27 June 2019). "NASA Announces New Dragonfly Drone Mission to Explore Titan". The New York Times. Retrieved 27 June 2019.
  10. ^ 행성 방어: 이중 소행성 리디렉션 테스트(DART) 임무 NASA 2017Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  11. ^ Kantsiper, Brian (2017). "The Double Asteroid Redirection Test (DART) mission electric propulsion trade". 2017 IEEE Aerospace Conference. pp. 1–7. doi:10.1109/AERO.2017.7943736. ISBN 978-1-5090-1613-6. S2CID 43072949.
  12. ^ Herridge, Linda. "NASA, SpaceX Launch DART: First Planetary Defense Test Mission". nasa.gov. NASA. Retrieved 26 November 2021.
  13. ^ Adams, Elena; Oshaughnessy, Daniel; Reinhart, Matthew; John, Jeremy; Congdon, Elizabeth; Gallagher, Daniel; Abel, Elisabeth; Atchison, Justin; Fletcher, Zachary; Chen, Michelle; Heistand, Christopher; Huang, Philip; Smith, Evan; Sibol, Deane; Bekker, Dmitriy; Carrelli, David (2019). "Double Asteroid Redirection Test: The Earth Strikes Back". 2019 IEEE Aerospace Conference. pp. 1–11. doi:10.1109/AERO.2019.8742007. ISBN 978-1-5386-6854-2. S2CID 195222414.