Layar listrik NASA: pemeriksaan konsep pertama

Di Marshall Space Flight Center , tes dimulai sebagai bagian dari proyek untuk mengembangkan layar listrik, mesin ruang revolusioner yang mampu mengirimkan pesawat ruang angkasa ke tepi tata surya dengan kecepatan maksimum dan mendorongnya keluar dari heliosphere. Tes akan memberikan data untuk mensimulasikan perangkat Sistem Transit Cepat Heliopause Electrostatic (HERTS) itu sendiri .

Seperti layar matahari, layar listrik menggunakan tekanan angin matahari, tetapi bukan foton, tetapi proton. Ini memiliki kelebihan. Foton tidak lagi memberikan daya tarik yang diperlukan pada jarak 5 AU dari Matahari, di suatu tempat di wilayah sabuk asteroid, tetapi proton adalah masalah yang sama sekali berbeda. Layar listrik masih akan berakselerasi bahkan pada jarak 16-20 atau bahkan 30 au dari matahari! Jika Anda percaya perhitungannya, saat ini ia akan mencapai kecepatan yang sangat tinggi. Misalnya jarak sekitar 100 AU sebelum heliopause, itu akan diatasi dalam waktu kurang dari 9,9 tahun dengan akselerasi dari Jupiter, atau dalam 11 tahun tanpa akselerasi, tiga kali lebih cepat dari Voyager 1 dan dua kali lebih cepat dari kendaraan berlayar surya.


Insinyur NASA Bruce Wigmann memimpin pengembangan. Di tangannya adalah kabel aluminium setebal 1 mm, layar listrik akan terdiri dari kabel-kabel seperti itu.Perangkat ini

terdiri dari serangkaian kabel panjang dan tipis dengan muatan positif tinggi dan senapan elektron onboard diarahkan melawan gerakan pesawat ruang angkasa. Aliran elektron dari pistol mengisi kabel, sehingga logam bermuatan positif mengusir proton angin matahari dan menerima momentum. Matahari memancarkan proton dengan kecepatan 400 hingga 750 km / s - yang disebut angin matahari cepat dan lambat. Konsep ini diusulkan pada 2006 oleh ilmuwan Finlandia Pekka Janhunen .

Layar listrik NASA akan terdiri dari 10-20 kabel aluminium dengan diameter sekitar 1 mm dan panjang masing-masing 20 km. Dengan demikian, layar membentuk lingkaran dengan diameter 40 kilometer. Setelah mengambil posisi awal, perangkat akan mulai berputar perlahan (sekitar satu putaran per jam), dan kabel itu sendiri akan terentang panjang penuh karena gaya sentrifugal.

Setelah itu, ia akan mulai bergerak perlahan. Pada jarak 1 AU dari Matahari, perkiraan daya dorong adalah sekitar 0,150 mN.

Area efektif layar elektronik HERTS adalah sekitar 600 km ² pada jarak 1 AU dari Matahari dan meningkat menjadi lebih dari 1200 km ² dengan 5 au



Tes saat ini sedang berlangsung di simulator Uji Lingkungan Surya Intensitas Tinggi dari angin matahari (gambar di bawah), yang mengukur jumlah tabrakan proton dan elektron dari angin matahari dengan kabel bermuatan positif. Insinyur sengaja menggunakan kabel baja bukan aluminium. Meskipun baja lebih padat dari aluminium, itu adalah bahan stainless yang mensimulasikan sifat stainless aluminium di ruang angkasa dan memungkinkan tes lebih lama.



Sensor mengukur pantulan proton dari kabel yang dibebankan dan jumlah elektron tertarik padanya. Informasi ini diperlukan untuk mengembangkan spesifikasi senjata elektronik pada perangkat.

Saat ini, sistem HERTS berada pada tingkat kesiapan teknologi yang rendah, NASA mengakui. Sekalipun hasil pengujian di dalam kamar, pemodelan dan verifikasi sistem penyebaran kabel berhasil, dan pengujian ini memakan waktu dua tahun, masih akan ada banyak pekerjaan untuk merancang dan membuat layar listrik. Pesawat ruang angkasa pertama pada mesin seperti itu hanya dapat kita lihat sepuluh tahun kemudian.

Source: https://habr.com/ru/post/id393001/