ΕΟΔ: Δοκιμή ηλεκτροκινητήρα για δορυφόρους που «αναπνέει» αέρα

ESA

Έναν ηλεκτροκινητήρα για δορυφόρους ο οποίος «εισπνέει» αραιά μόρια αέρα από τα υψηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας και τα χρησιμοποιεί ως προωθητικό κατασκεύασε και δοκίμασε ομάδα ερευνητών υπό τον ΕΟΔ (Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος), ανοίγοντας τον δρόμο για δορυφόρους οι οποίοι θα μπορούν να πετούν σε πολύ χαμηλές τροχιές για διαστήματα ετών.

Ο δορυφόρος GOCE του ΕΟΔ πετούσε σε ιδιαίτερα χαμηλά ύψη, μέχρι και 250 χλμ, για πάνω από πέντε χρόνια, χάρη σε έναν ηλεκτροκινητήρα που «καταπολεμούσε» την αντίσταση του αέρα. Ωστόσο, η επιχειρησιακή ζωή του περιοριζόταν από τα 40 κιλά ξένου που έπρεπε να μεταφέρει ως προωθητικό καύσιμο: Όταν αυτό τελείωσε, το ίδιο συνέβη με την αποστολή. Ως εκ τούτου, η αντικατάσταση του καυσίμου αυτού με μόρια από την ατμόσφαιρα θα δημιουργούσε ένα νέο είδος δορυφόρου, που θα μπορούσε να λειτουργεί σε πολύ χαμηλές τροχιές για μεγάλες περιόδους. Ακόμη, τέτοιοι κινητήρες θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιούνται σε σκάφη στα εξώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας άλλων πλανητών, «εισπνέοντας» πχ διοξείδιο του άνθρακα από τον Άρη.




«Το εγχείρημα αυτό άρχισε με ένα πρωτοποριακό σχέδιο συλλογής μορίων αέρα ως προωθητικού από την κορυφή της ατμόσφαιρας της Γης σε ύψος περίπου 200 χλμ, με τυπική ταχύτητα 7,8 χλμ/ δευτερόλεπτο» λέει ο Λούις Γουόλποτ του ΕΟΔ. Ένας τέτοιος κινητήρας αναπτύχθηκε για σκοπούς δοκιμών από τη Sitael στην Ιταλία, οι οποίες πραγματοποιήθηκαν σε θάλαμο κενού, εξομοιώνοντας το περιβάλλον σε ύψος 200 χλμ. Μια «γεννήτρια ροής σωματιδίων» παρείχε τα εισερχόμενα προς συλλογή μόρια στον κινητήρα Ram-Electric Propulsion. Μεταξύ των πλεονεκτημάτων του συστήματος αυτού είναι το ότι δεν απαιτούνται βαλβίδες ή άλλα πολύπλοκα τμήματα, καθώς όλα λειτουργούν απλά, σε παθητική βάση- το μόνο που χρειάζεται είναι να υπάρχει ενέργεια στα πηνία και τα ηλεκτρόδια. Την εισαγωγή αέρος σχεδίασε η πολωνική QuinteScience, και η δοκιμή ήταν επιτυχής.



«Το αποτέλεσμα αυτό σημαίνει ότι η ηλεκτροπροώθηση που “αναπνέει αέρα” πλέον δεν είναι απλά μια θεωρία αλλά μια χειροπιαστή, λειτουργική ιδέα, έτοιμη προς ανάπτυξη, για να λειτουργήσει κάποια μέρα ως βάση μιας νέας κατηγορίας αποστολών» τονίζει ο Γουόλποτ.