США: новый электро-ракетный двигатель доставит человека на Марс за 2 недели
 

Ученые из Мичиганского университета в сотрудничестве с ВВС США и НАСА вывели на новый уровень ионный двигатель X3, который, в теории, сможет доставить человека на Марс за две недели, пишет Space.com.

В исследовательском центре NASA Glenn в Огайо исследователи Мичиганского университета смогли увеличить максимальную мощность ионного двигателя X3 (разновидность двигателя Холла) до 100 кВт, что является рекордом для данного типа.
«Мы показали, что X3 может работать с мощностью более 100 кВт, — говорит руководитель проекта Алек Галлимор. — Он работал с огромным диапазоном мощности от 5 кВт до 102 кВт с электрическим током до 260 ампер. Он генерировал 5,4 ньютона тяги, что является самым высоким уровнем тяги, достигнутым любым плазменным двигателем на сегодняшний день». Предыдущий рекорд составляет 3,3 ньютона.

Нынешние ионные электрические установки, доступные на рынке, создают тягу всего в 3-4 кВт, тогда, как для отправки человека на Марс нужны более мощные установки, способные достичь мощности в 500 кВт или даже 1 МВт.

Ученые надеются, что X3, который сейчас вышел только на уровень 100 кВт, в течение ближайших 20 лет сможет справиться с этой задачей. Особенностью X3 также является его конструкция — вместо одного канала для выхода плазмы, он использует три. Это позволило уменьшить размеры двигателя, сохранив при этом показатели мощности.

В следующем году команда ученых проведет еще один большой тест, задачей которого будет выяснить, сможет ли ионный двигатель малой тяги проработать 100 часов подряд. По словам Галлимора, инженеры также разрабатывают специальную магнитную экранирующую систему, которая должна защитить стенки двигателя от повреждения плазмой. Без нее X3, вероятно, столкнется с поломками уже через несколько тысяч часов, говорит он. Экран же позволит двигателю работать на полную мощность несколько лет.

Двигатель X3 станет центральной частью электрической силовой установки XR-100, которую разрабатывает Aerojet Rocketdyne для программы NextSTEP.

Компания Ad Astra, которую возглавляет астронавт Франклин Чанг-Диас, получила в 2015 году от NASA грант в размере $9 млн на разработку ракетного двигателя, который сможет доставить человека на Марс всего за 38 дней.

[url]https://hightech.fm/2017/10/16/mars-thruster[/url]

Бездуховные

Сударь, откуда сей странный текст? На [url]https://hightech.fm/2017/10/16/mars-thruster[/url]
множество чуши.

Меня одного смущает где они в космосе собрались брать ток хотя бы на 130 ампер в течении недели (и это тока на двигатель, а что остальные установки кушать будут?) Или в космической индустрии уже появились емкие батарейки или маленькие атомные реакторы?

3-Старый самурай >те же, что стоят и работают уж 30 лет на Вояджерах.

[quote=Старый самурай;44955718] где они в космосе собрались брать ток [/quote] от атомной электростанции.[quote=Старый самурай;44955718]или маленькие атомные реакторы?[/quote]
К любому реактору нужен щит, защищающий от радиации. В СССР был создан атомный ракетный двигатель обычного типа: водород пропускали через активную зону, он нагревался и выходил через сопло, создавая тягу.
[url]https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерный_ракетный_двигатель[/url][quote=markonx;44955927]е же, что стоят и работают уж 30 лет на Вояджерах.[/quote]
"Вояджер-2" отмечает 33-летие старта на окраине Солнечной ...
[url]https://ria.ru/science/20100820/267047851.html[/url]
20 авг. 2010 г. - Радиоизотопные источники питания "Вояджеров" работают на плутонии-238. При распаде плутония выделяется тепло, которое ...
--
обучаю пользоваться google за умеренную плату

вот тут [url]http://forum.atominfo.ru/lofiversion/index.php/t810-0.html[/url]
достаточно профессиональное обсуждение.

3-Старый самурай > Сейчас, кроме РИТЭГов ещё разрабатывают и американцы, и у нас, генерацию на КК с помощью двигателей Стирлинга, подогревая их радиоактивным распадом.

А смысл? Выше кпд? Зато механика менее надежна, чем термопара.

[quote=KohaVasin;44957742]Зато механика менее надежна, чем термопара.[/quote]
В космосе большая проблема - холодная сторона теплового двигателя. Потому что нет воздуха, охлаждающего радиатор. Чем больше КПД, тем меньше тепла надо излучить.

8-KohaVasin > в идеальных условиях (почти постоянная нагрузка, отсутствие пыли и грязи) механика может проработать очень долго. тем более, есть и магнитные подшипники.

Кстати, пару лет назад и наш глава Росатома заявлял о начале разработок ядерного двигателя для быстрых полётов по Солнечной системе. Я так понимаю, речь тоже про электрореактивные.

А охлаждение в вакууме достаточно для эффективности Стирлинга будет?

[quote]x0577216
Чем больше КПД, тем меньше тепла надо излучить.[/quote]
Получается наоборот. Чем лучше охлаждаешь, тем больший КПД выжать сможешь.

[quote=SIMATIC;44958582]Кстати, пару лет назад и наш глава Росатома заявлял [/quote]
Ещё раньше ВВП предложил совместный полёт к Марсу. С использованием атомного двигателя. Его сделали и забросили, увидев, что американцев не обогнать. В инете есть книга про наш атомный двигатель. Очень прост: уран-графитовый реактор, через активную зону прокачивают водород. Он в сопле расширяется, даёт удельный импульс 900.[quote=KohaVasin;44959174]Чем лучше охлаждаешь, [/quote]
Не так. Исходим из нужной мощности. Находим конструкцию, имеющую минимальную массу.

П 0 X масса. Без внешнего охлаждения Стирлинг не работает.

вот рассуждения профессионалов
[url]http://forum.atominfo.ru/lofiversion/index.php/t810.html[/url]

[quote=KohaVasin;44959437] Без внешнего охлаждения Стирлинг не работает[/quote] любой тепловой не работает.
второй постулат териодинамики.

[quote]x0577216
любой тепловой не работает.[/quote]
Паровой и ДВС работают, пока материал выдержит. Стирлинг нет.

18-KohaVasin >
[url]https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D0%BA%D0%BB_%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%BE[/url]

И что?
В ДВС газ охлаждается за счет расширения, производя работу. Он будет работать без внешнего охлаждения пока детонировать не начнет или клина не поймает. Паровой движок - то же самое, только будет работать пока вода в котле есть и дрова не кончились.
У Стирлинга необходимо внешнее принудительное охлаждение, чтобы хоть какую-то работу произвести. Ему необходим внешний тепловой насос. Изолируйте "холодный конец" от теплопотерь, ни одного цикла Карно или Стирлинга не получите. КПД=0.

20-KohaVasin >а сделать каскад?
холодный конец одного Стирлинга = горячий другого (через теплообменник). и так далее

Не понял идею. Если "[i]холодный конец одного Стирлинга = горячий другого[/i]", то у другого холодный конец еще сильней охлаждать нужно, чем у первого.
Че я пристебался - из-за сомнения в эффективности Стирлинга в условиях вакуума. Представляется, что точечную термопару охладить легче, чем объемистый цилиндр Стирлинга при одинаковой площади радиатора-излучателя infra-red. Возможно, ошибаюсь, но пока меня в этом не убедили.

[quote=KohaVasin;44962261]Он будет работать без внешнего охлаждения [/quote]
Охлаждение есть всегда, просто мы не считаем окружающую среду конденсатором.[quote=KohaVasin;44962645]Представляется, что точечную термопару[/quote]
неправильное представление. Чем меньше объект, тем больше тепловое сопротивление.